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低渗油藏是油田增储增产的主要领域,表面活性剂驱提高低渗油藏采收率方面已取得一定成果,而理论基础尚不完善,明确表面活性剂提高低渗油藏采收率的机理,对有效开发低渗油藏具有重要意义。该论文通过宏观驱替实验、微观可视化实验、以及显微镜观察等手段,测定并研究了表面活性剂驱提高低渗油藏采收率的规律及机理。取得的主要成果及认识如下:(1)建立了较为完善且便于应用的低渗岩心单相和两相启动压力梯度的测定方法,分析了不同界面张力表面活性剂溶液对启动压力的影响。结果表明,不论地层水条件还是表面活性剂条件下,低渗岩心都存在启动压力梯度,注入表面活性剂后岩心的最小启动压力与拟启动压力明显降低。且表面活性剂浓度越高,对启动压力和非达西渗流影响越大。低渗岩心中油水两相流动时随油水驱替速率比的降低,两相启动压力梯度逐渐降低,含水饱和度逐渐升高。相同的油水速率比下,随界面张力的降低,两相启动压力梯度逐渐降低,含水饱和度逐渐增大。且随着表面活性剂溶液比例的增大,对两相启动压力和含水饱和度的影响增加。(2)研究了油水界面张力对低渗岩心驱油效果的影响。通过显微镜观察发现,表面活性剂溶液与模拟油搅拌后形成的乳化液滴,其平均直径随油水界面张力的降低而降低。不同界面张力作用下的低渗岩心相渗实验表明,低渗岩心束缚水饱和度很高,残余油饱和度也很高,两相渗流区很窄,水驱采收率很低;随注入水界面张力的降低,两相渗流区明显增加,油相相对渗透率增加,残余油下水的相对渗透率增加,最终采收率增加。表面活性剂段塞驱提高采收率实验表明,低渗岩心一次水驱时,采收率很低,注入表面活性剂段塞后,水驱采收率明显提高。且随着油水界面张力的降低,表面活性剂提高采收率幅度逐渐增大。表面活性剂段塞降压增注实验表明,低渗岩心一次水驱的稳定压力较高,注入表面活性剂溶液段塞后,二次水驱注入压力有所下降。且随着油水界面张力的降低,表面活性剂的降压率逐渐升高,降压效果逐渐增强。(3)针对渗透率相近而润湿性不同的低渗岩心,研究润湿性对岩心水驱效果的影响,以及注入表面活性剂溶液后,岩心采收率及降压效果的变化。结果表明,弱水湿岩心的水驱采收率最高,其次为中性润湿,亲油岩心采收率最低。不同润湿性的低渗岩心,注入表面活性剂段塞后的降压效果不同。中性岩心降压效果最好,弱水湿岩心次之。水驱、表面活性剂驱和二次水驱的总采收率弱水湿岩心率最高,中性岩心次之,亲油岩心最低。(4)针对玻璃刻蚀模型,通过微观实验研究了水驱后残余油的主要存在形式、表面活性剂降低各种残余油的机理,表面活性剂浓度、润湿反转能力、油水界面张力等对驱油效果的影响。结果表明,弱油湿玻璃模型,水驱后残余油存在形式主要有膜状残余油、柱状残余油、卡断的油滴、Y状残余油、盲端残余油、簇状残余油。注入活性剂溶液可以明显降低各类残余油,主要的驱油机理包括降低油水界面张力、降低毛管力、使孔隙壁面向亲水性转变、降低残余油在孔隙壁面的粘附功、乳化剥离残余油、乳化油滴调剖作用、增溶残余油、聚并并产生油带机理等。表面活性剂驱替实验表明,同种活性剂油水界面张力越低,润湿反转效果越好,提高采收率幅度越高。同种活性剂不同浓度下油水界面张力相近时,活性剂浓度对采收率影响较小。