ICS 75.020 CCS E 12
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 7851—2025
化学驱油体系乳化性能评价方法
Emulsification and performance evaluation methods of chemical flooding systems
2025—09-28发布 2026 — 03-28实施
国家能源局 发布
SY/T 7851—2025
目 次
SY/T 7851—2025
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由石油工业标准化技术委员会油气田开发专业标准化委员会(CPSC/TC7) 提出并归口。
本文件起草单位：中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、中国石油天然气股份有限公司 新疆油田分公司、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司、中国石油天然气股份有限公司辽河 油田分公司、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发 研究院、大庆油田有限责任公司勘探开发研究院、东北石油大学。
本文件主要起草人：周朝辉、张帆、张群、肖传敏、吕伟峰、栾和鑫、贾军红、石静、李根、范 伟、高明、韩璐、潘斌林、费春光、王海峰、邹新源、阙庭丽、刘蕾、上官阳南、王丽莉、祝仰文、 伦增珉、罗文利、周体尧、刘卫东、丁彬、于群、韩旭、李祎松、郭斐、李长庆、王克亮、樊剑、田 茂章、关丹、耿向飞、陈卫东、陈权生、杨勇。
SY/T 7851—2025
化学驱油体系乳化性能评价方法
1 范围
本文件规定了化学驱油体系乳化性能评价的仪器设备、试剂和材料、试验准备、试验方法和数据 处理等。
本文件适用于油田开发过程中化学驱油体系乳化性能评价，不适用于中相微乳液体系性能评价。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适 用于本文件。
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 11146 原油含水量测定 卡尔 · 费休库伦滴定法
GB/T 28912 岩石中两相流体相对渗透率测定方法
GB/T 29172 岩心分析方法
SY/T 5753 油井酸化水井增注用表面活性剂性能评价方法
SY/T 5862 驱油用聚合物技术要求
SY/T6424 复合驱油体系性能测试方法
SY/T 6787 水溶性油田化学剂环境保护技术要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
化学驱油体系 chemical flooding systems
以表面活性剂、聚合物、碱等一种或多种化学剂复配而成的驱油体系。
3. 2
乳状液 emulsion
一种液体以微小液滴形式分散在另一种互不相溶液体中而形成的分散体系。
注：通常分为水包油型(O/W型)乳状液、油包水型(W/O型)乳状液或多重乳状液。
3.3
乳化能力 emulsifying capacity
化学驱油体系(3.1)促进原油和水形成乳状液(3.2)的能力。
注：以水相含油量和油相含水率来表示。
3.4
乳状液稳定性 emulsion stability
化学驱油体系(3.1)将原油乳化成乳状液(3.2)后，乳状液中油水两相体积随时间变化的情况。
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注：乳状液稳定性用析水率、稳定性指数来表示。
3.5
稳定性指数 stability index
SI
在预设时间内所有相邻两次扫描的乳状液背散射光强度变化值之和与乳状液样品高度之比。 注 ：表征乳状液稳定性的量度，数值越小，乳状液越稳定。
4 仪器设备
4.1 电子天平：感量为0.01 g 、0.001 g、0.0001g。
4.2 恒温干燥箱：控温范围为室温~250℃,精度±2℃。
4.3 分散机：转速0r/min～30000 r/min, 处理量5mL～500 mL。
4.4 紫外可见分光光度计：波长范围190 nm～1100 nm, 准确度±0.1 nm, 光谱带宽5nm。
4.5 显微镜：放大倍数不低于100倍，带成像及测距功能。
4.6 电导率仪：测量范围0.01μS/cm～200 mS/cm, 精度±1%FS。
4.7 稳定性分析仪：脉冲式的近红外光源，波长880 nm, 温度范围为室温~70℃。
4.8 恒温水浴：控温范围为室温~100℃,精度±1℃。
4.9 旋转黏度计：测量范围1.0mPa·s～1.0×107mPa·s, 带 UL转子，测量精度±1%,转速范围
0.01 r/min～200 r/min。
4.10 流变仪：测量范围1×10-3mPa·s~1.0×10⁷mPa·s, 转速范围0.001 r/min～1000 r/min。
4.11 岩心驱替用恒温箱：控温范围为室温~150℃,精度±2℃。
4.12 恒速泵：流速0.001mL/min～25mL/min, 精度0.0001mL/min。
4.13 压力传感器：量程0.1 MPa、10 MPa 、30 MPa,精度±0.5% FS。
4.14 容量瓶：容量50mL 、100 mL。
4.15 量筒：容量25mL, 精度0.2 mL。
4.16 刻度滴管：容量3mL。
4.17 具塞比色管：容量50 mL。
4.18 砂芯漏斗：G5 玻璃砂芯漏斗。
4.19 吸量管：容量5mL～10mL。
4.20 玻璃瓶：容量50mL、100 mL。
4.21 岩心夹持器：长5cm～50 cm, 直径2.5cm～3.8cm。
5 试剂和材料
5.1 去离子水：GB/T 6682, 三级。
5.2 石油醚：沸程60℃~90℃,分析纯。
5.3 岩心：天然岩心或人造岩心。
6 实验准备
6.1 实验用油
目标油藏脱气、脱水后的原油(含水率不高于0.3%)或模拟油。
6.2 实验用水
目标油藏注入水或模拟水，按SY/T 5753的规定用砂芯漏斗或0.45μm 以下微孔滤膜过滤，有效 期为7d。
6.3 聚合物溶液制备
按照SYT 5862规定的方法配制。
6.4 化学驱油体系制备
按SY/T 6424规定的方法配制。
6.5 乳状液制备
将化学驱油体系溶液与原油分别放入具塞玻璃瓶(各不少于100 g), 在目标油藏温度下恒温2h 以上，用电子天平称取50g 化学驱油体系溶液与原油按选定的质量比放入烧杯中，采用分散机以 10000 r/min 将油水混合1min 后，形成乳状液。2 min内用滴管选取乳状液中部用于实验。
7 实验步骤与数据处理
7.1 化学驱油体系乳化能力测定
7.1.1 水相含油量测定
7.1.1.1 用电子天平称取目标区块原油0.5g ( 精确至0.001g), 在100 mL 容量瓶中用石油醚定容。
7.1.1.2 用吸量管分别吸取1.00 mL 、2.00 mL 、3.00 mL 、4.00 mL 、5.00 mL 、6.00 mL7.1.1.1的原油 溶液，放入50mL 容量瓶中，迅速用石油醚定容。
7.1.1.3 设定紫外可见分光光度计的波长为240 nm, 以石油醚为参比液，分别测定7.1.1.2中各溶液 的吸光度值。以吸光度值为横坐标，以含油浓度为纵坐标，绘制标准曲线。
7.1.1.4 按照6.5制备乳状液，将乳状液在油藏温度下静置24h。用吸量管在水相中部位置取1mL样 品，放入50mL容量瓶中，用石油醚定容。
7.1.1.5 设定紫外可见分光光度计的波长为240nm, 以石油醚为参比液，测定7.1.1.4溶液的吸光度 值，从标准曲线得到对应的含油浓度(记为Co)。
7.1.1.6 水相含油量按公式(1)计算：
C=50×C₀ ………………………………………(1)
式中：
C。——水相含油量，单位为克每毫升(g/mL);
C₀——从标准曲线上查得的含油浓度，单位为克每毫升(g/mL)。
7.1.2 油相含水率测定
乳状液稳定24h 后，且各相体积不再发生变化时，取上部油相，按GB/T 11146中卡尔 · 费休库 仑滴定法的规定测定油相含水率。
7.2 乳状液类型评价
7.2.1 稀释法
7.2.1.1 取100 mL去离子水放入200mL 烧杯，用刻度滴管吸取约1mL 乳状液滴入去离子水中。
7.2.1.2 用手摇动烧杯，目测乳状液是否在水中分散。若乳状液在水中分散，即为水包油型(O/W 型)乳状液，反之则为油包水型 (W/O 型)乳状液。
7.2.2 显微镜观察法
7.2.2.1 用刻度滴管吸取适量乳状液滴在载玻片上，用盖玻片将液滴压平。
7.2.2.2 用显微镜观察连续相与分散相。若连续相为水，即为水包油型(O/W 型)乳状液;若连续相 为油，则为油包水型( W/O型)乳状液;若分散相液滴中含有更小的另一种分散相液滴，则为多重 乳状液。
7.2.3 电导法
7.2.3.1 将原油和化学驱油体系溶液分别在目标油藏温度下恒温0.5h 以上，用电导率仪分别测定原 油和化学驱油体系溶液的电导率。
7.2.3.2 取100 mL 乳状液，用电导率仪测定乳状液的电导率。
7.2.3.3 若乳状液的电导率与原油的电导率在同一数量级，则为油包水型(W/O 型)乳状液;若乳状 液的电导率与化学驱油体系溶液的电导率在同一数量级，则为水包油型( O/W型)乳状液。
7.3 乳状液稳定性评价
7.3.1 析水率测定
7.3.1.1 将50mL乳状液装入具塞比色管，垂直静置于油藏温度下的恒温干燥箱中，分别在10 min、 20 min 、30 min 、1h 、2h 、3h 、6h、12h 、24h 记录水相体积V₁, 拍照并记录实验现象，根据油水 比计算初始含水体积V₂。
7.3.1.2 析水率按公式(2)计算：
……………………………………
(2)
式中：
X——析水率，用百分数表示;
V₁——乳状液静置分层后析出水相的体积，单位为毫升(mL);
V₂——初始含水体积，单位为毫升 (mL)。
7.3.2 稳定性指数测定
7.3.2.1 接通稳定性分析仪电源，预热不少于30 min。设置测试时间为60 min, 扫描频率为1次/min, 实验温度为目标油藏温度。
7.3.2.2 将装有乳状液的样品瓶置于测量槽中，测量背散射光强度信号。
7.3.2.3 按照公式(3)计算稳定性指数，绘制稳定性指数随时间变化曲线。
……………………………
(3)
式中：
SI——稳定性指数;
i ——第 i 次扫描;
h——扫描高度，单位为毫米( mm);
BS(h)——高 度h 处信号强度，用百分数表示;
H——样品总高度，单位为毫米 (mm)。
7.4 乳状液流变性测定
7.4.1 表观黏度测定
7.4.1.1 设定旋转黏度计恒温水浴的温度为目标油藏温度。
7.4.1.2 开启旋转黏度计，选择合适的转子，将乳状液移入测量筒中，恒温5 min, 以7.34 s- ¹ 的剪切 速率测定乳状液的表观黏度。
7.4.1.3 测定3个平行样，测量结果相对偏差应不大于10%,取算数平均值为测定结果。
7.4.2 流变曲线测定
7.4.2.1 开启流变仪，选择合适的转子，设定实验温度为目标油藏温度。
7.4.2.2 将乳状液移入测量筒中，恒温5min。
7.4.2.3 初始剪切速率和最终剪切速率分别设置为1s⁻¹ 和300 s-¹, 测量不少于30个点，绘制乳状液 流变曲线。
7.5 乳状液粒径测定
7.5.1 用刻度滴管吸取适量乳状液滴在载玻片上，用显微镜观察，记录乳状液粒径。
7.5.2 按照公式(4)计算平均粒径：
………………………………
(4)
式中：
5 ——平均粒径，单位为微米(μm);
s; ——第i 次记录粒径，单位为微米(μm);
n——观察次数。
7.6 多孔介质中乳化能力测试
7.6.1 概述
在化学驱过程中，驱油体系溶液在多孔介质中与原油接触产生乳化作用，形成乳状液，改变了 油、水两相的渗流特性，提高原油采收率。测定多孔介质中乳化作用能够真实反映化学驱油体系在岩 石孔隙内流动运移能力，以及被孔隙捕获并滞留能力。分别用乳状液运移指数、乳状液滞留指数来表 示乳状液多孔介质运移能力和滞留能力，能够更好地指导驱油体系设计及效果预测。
7.6.2 岩心与测试流程
7.6.2.1 取直径为2.5cm 的岩心，长径比大于或等于1.5,按照GB/T 29172的规定测定岩心孔隙体积 和气测渗透率。
7.6.2.2 岩心抽空饱和盐水，按照GB/T 29172的规定执行。
7.6.2.3 按图1连接实验流程，将岩心放入岩心驱替用恒温箱，在目标油藏温度下恒温3h 以上。按 照GB/T 28912的规定测定岩心水相渗透率。
图 1 多孔介质中乳化能力测定装置
7.6.3 油一水同注稳定压力测定
7.6.3.1 按照0.1mL/min的速度同时向岩心注入盐水和实验用油，累计注入不少于1.5 PV。
7.6.3.2 每注入0.1 PV 记录注入压力。将累计注入1.0 PV～1.5 PV过程中的注入压力取平均值，作 为油一水同注稳定压力，记为Pwo。
7.6.4 油一化学驱油体系同注稳定压力测定
7.6.4.1 按照0.1mL/min的速度同时向岩心注入化学驱油体系和实验用油，累计注入不少于10 PV。
7.6.4.2 每注入0.2 PV 记录注入压力。将累计注入9 PV～10 PV过程中的注入压力取平均值，作为 油一化学驱油体系同注稳定压力，记为Pem。
7.6.5 后续油一水同注稳定压力测定
7.6.5.1 按照0.1mL/min的速度同时向岩心注入盐水和实验用油，累计注入不少于3 PV。
7.6.5.2 每注入0.1 PV 记录注入压力。将累计注入2.5 PV~3 PV过程中的注入压力取平均值，作为 后续油一水同注稳定压力，记为Pewoo
7.6.6 计算方法
7.6.6.1 乳状液运移指数按公式(5)计算：
式中：
T.——乳状液运移指数，无量纲;
………………………………………
(5)
Pwo——油一水同注稳定压力，单位为兆帕(MPa);
μs——化学驱油体系溶液在目标油藏温度下的表观黏度，单位为毫帕秒(mPa·s); Pem——油一化学驱油体系同注稳定压力，单位为兆帕(MPa);
Hw——盐水在目标油藏温度下的表观黏度，单位为毫帕秒(mPa·s)。
7.6.6.2 乳状液滞留指数按公式(6)计算：
式中：
R—— 乳状液滞留指数，无量纲;
…………………………………
(6)
Pewo——后续油一水同注稳定压力，单位为兆帕 (MPa);
Pwo——油一水同注稳定压力，单位为兆帕(MPa)。
8 实验报告
实验报告包含两部分。化学驱油体系乳化性能评价结果包含水相含油量、油相含水率、乳状液类 型、析水率、表观黏度、粒径、运移指数、滞留指数，报告格式见附录A。化学驱油体系乳化性能评 价曲线包括化学驱油体系稳定性指数曲线和剪切流变性曲线，报告格式见附录B。
9 数值修约
9.1 水相含油量值修约到2位小数，单位为克每毫升 (g/mL)。
9.2 油相含水率以百分数表示，修约到2位小数。
9.3 析水率值以百分数表示，修约到2位小数。
9.4 表观黏度值修约到2位小数，单位为毫帕秒 (mPa·s)。
9.5 稳定性指数值修约到2位小数。
9.6 乳液粒径值修约到1位小数，单位为微米(μm)。
9.7 岩心长度值修约到2位小数，单位为厘米 (cm)。
9.8 岩心直径值修约到2位小数，单位为厘米 (cm)。
9.9 压力值修约到2位小数，单位为兆帕 (MPa)。
9.10 岩心面积值修约到2位小数，单位为平方厘米 (cm²)。
9.11 岩心体积值修约到2位小数，单位为立方厘米 (cm³)。
9.12 岩心孔隙度以百分数表示，修约到2位小数。
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9.13 岩心气测和水测渗透率值修约到2位小数，单位为毫达西(mD)。
9.14 乳状液运移指数值修约到2位小数。
9.15 乳状液滞留指数值修约到2位小数。
10 健康、安全与环境(HSE) 控制要求
HSE安全环保要求按SY/T 6787的规定执行。
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附 录 A
(资料性)
化学驱油体系乳化性能评价结果
样品名称： 样品编号：
送样单位： 送样时间：
实验用油： 样品组成及浓度：
测试温度： 测试压力：
测试人： 审核人：
日 期 ：
SY/T 7851—2025
样品名称：
送样单位：
实验用油：
测试温度：
1.稳定性指数曲线
测试人：
日 期：
2.剪切流变性曲线
测试人：
日 期：
附 录 B
( 资料性)
化学驱油体系乳化性能评价曲线
样品编号：
送样时间：
样品组成及浓度：
测试压力：
审核人：
审 核人 ：
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