胜利油田孤东原油超低界面张力驱油体系研究

采用旋转滴法测定了单一表面活性剂体系、复配表面活性剂体系与孤东原油的动态界面张力。实验结果表明,单一表面活性剂体系超低界面张力维持时间较短,将甜菜碱表面活性剂(C18BE)与α-烯烃磺酸盐(AOS)表面活性剂复配后,可以使油水界面张力降至10-4m N/m。在此基础上,对这一复配体系的最佳复配比例进行了研究,最终优选出适合孤东原油的超低界面张力驱油体系。     

NNMB/NAPS二元体系与原油界面张力研究

室内在模拟中原油田油藏温度条件下研究了双子表面活性剂NNMB与疏水缔合聚合物NAPS二元复合体系与原油的界面张力。考察了NNMB、NAPS、NaCI对二元体系/原油界面张力的影响。结采表明:NAPS对NNMB溶液界面张力值没有明显的影响;NNMB/NAPS二元体系中加入一定量的氛化钠,可以增加表面活性剂降低界面张力的效率;该体系与原油间的最低瞬态界面张力均低至 10^-3mN/m。这种新型二元体系对于高矿化度油藏提高原油采收率具有很大的应用前景。.     

三元复合驱体系/大庆原油间界面张力研究

研究了彬表面活性剂／聚合物三元复合驱体系与大庆原油间形成低界面张力的特性。结果表明：在降低界面张力方面，碱与表面活性剂之间存在显著的协同效应。而聚合物与碱、聚合物与表面活性剂之间不存在明显的协同效应。本文还初步探讨了超低界面张力的形成机理，并研究了碱浓度、表面活性剂浓度对复合体系／大庆原油间界面张力的影响。     

重烷基苯磺酸盐溶液与原油间动态界面张力的实验研究

测定了重烷基苯磺酸盐溶液与大庆原油间的动态界面张力，考察了NaOH、Na2CO3、部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和重烷基苯磺酸盐对动态界面张力的影响。结果表明，在大庆采油四厂原油ASP驱中，选用NaOH作碱剂容易产生低界面张力；当NaOH的浓度在一定范围内时，大庆采油四厂原油与重烷基苯磺酸盐体系间的界面张力能够达到超低值（10^-2mN/m）；NaOH对产生低界面张力的作用比HPAM和重烷基苯磺酸盐更显著。重烷基苯磺酸盐具有优良的表面活性，有望成为较理想的复合驱用表面活性剂。     

耐垢碱/表面活性剂复合体系与桩西原油的界面张力研究

针对胜利油田桩西区块地层水钙、镁含量高的问题,通过测定耐垢碱与表面活性剂复合体系与桩西原油间的动态界面张力,形成了适合该区块的超低界面张力驱油体系。结果表明,单一表面活性剂和桩西原油的界面张力均无法达到超低水平,其中当质量分数为0.1%的CBET-17,降低界面张力能力最好,界面张力能达到7.5×10-2m N/m左右;由不同浓度偏硼酸钠和0.1%表面活性剂复合体系与桩西原油的界面张力表明,当浓度0.4%偏硼酸钠与0.1%CBET-17或者0.1%SLPS复配时,油水界面张力都能达到超低水平。同时由于偏硼酸钠具有耐垢性,可螯合地层水中的钙、镁离子,使得复合体系具有很好的耐垢能力,可以适合于胜利油田桩西区块的驱油。     

一种双子表面活性剂的合成及在采油中的应用

实验室合成了一种阳离子型双子表面活性剂,记作14-4-14.对合成产物进行了结构表征和理化性能测定.结果表明,合成产物即目标产物,并且具有优越的表面活性.在此基础上,研究了14-4-14对大港油田原油-水体系表面张力的影响.结果表明,该产物能有效降低原油-水体系的界面张力,可以将界面张力降低到10-4数量级,适合做表面活性剂驱油剂.     

阴离子双子表面活性剂分子结构对其溶液表、界面活性的影响

在合成一系列阴离子双子表面活性剂的基础上,使用表面张力仪和旋转滴界面张力仪考察了阴离子双子表面活性剂分子结构(亲水头基、疏水碳链、间隔基团)对其溶液表、界面活性的影响。研究发现,疏水链和间隔基团碳数相同时,磺酸盐双子表面活性剂具有更高的表面活性,羧酸盐双子表面活性剂的界面活性更高。间隔基团碳数相同时,随着疏水链碳数增加,双子表面活性剂的表面活性、降低溶液表面张力的能力、吸附效率均先上升后降低,界面活性升高。疏水链碳数相同时,随着间隔基团碳数增加,双子表面活性剂表面活性、降低溶液表面张力的能力、吸附效率均先上升后降低,界面活性降低。结果表明,阴离子双子表面活性剂分子结构的变化影响到其溶液的表、界面活性,在一定的条件下,调整阴离子双子表面活性剂分子结构可以使其溶液具有较为优异的表、界面活性。     

高界面活性助排剂的配方设计和助排效果研究

利用氟表面活性剂FC-XF、Ⅱ型润湿性改变剂和两性表面活性剂APS复配制备了一种新型高界面活性助排剂,研究了体系组分含量对表/界面张力、接触角的影响及其内在机理,并与常规助排剂的助排效果进行了对比。结果表明,组成为0.1%APS、0.2%Ⅱ型润湿性改变剂和0.02%FCXF的混合体系具有21.7 m N/m和0.046 3 m N/m的低表/界面张力,并且与岩石达到接近中性润湿的接触角83°。这种新型高界面活性助排剂由于具有降低表/界面张力和改变岩石表面润湿性的双重作用,表现出优于在用常规助排剂的界面性能和助排效果。     

聚合物/甜菜碱表面活性剂提高水驱后残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂/聚丙烯酰胺二元复合体系,通过流变性实验,分析了甜菜碱表面活性剂对聚合物/表面活性剂二元复合体系流变性的影响;通过可视化的微观驱油实验和人造岩心驱油实验,分析了聚合物/表面活性剂二元体系的粘弹性和界面张力对采收率的影响,研究了该二元复合体系对水驱后残余油的作用机理.结果表明,实验用的两性表面活性剂体系与油可以达到超低界面张力,表面活性剂体系对无碱二元体系的粘弹性影响非常小.在驱替水驱残余油过程中,形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂/聚丙烯酰胺二元复合体系可以同时发挥活性剂的超低界面张力作用和聚合物溶液的粘弹性作用,使该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系,并且该二元体系的粘弹性越大,采收率越高.界面张力由10-2 mN/m降至10-3 mN/m时的最终采收率均高于界面张力为10-2 mN/m时增加聚合物溶液的质量浓度和相对分子质量两种情况下的最终采收率.     

重烷基苯磺酸盐溶液与原油间动态界面张力的实验研究

测定了重烷基苯磺酸盐溶液与大庆原油间的动态界面张力 ,考察了NaOH、Na2 CO3 、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM )和重烷基苯磺酸盐对动态界面张力的影响。结果表明 ,在大庆采油四厂原油ASP驱中 ,选用NaOH作碱剂容易产生低界面张力 ;当NaOH的浓度在一定范围内时 ,大庆采油四厂原油与重烷基苯磺酸盐体系间的界面张力能够达到超低值 ((10 -2 mN/m) ;NaOH对产生低界面张力的作用比HPAM和重烷基苯磺酸盐更显著。重烷基苯磺酸盐具有优良的表面活性 ,有望成为较理想的复合驱用表面活性剂。     

均匀实验设计在驱油剂配方研制上的应用

研究两种表面活性剂的不同复配比例对油/水界面张力的影响.采用均匀实验设计和逐步回归优化的方法,预测复配体系的性能来简化实验程序提高实验效率.通过均匀实验,最终确定驱油剂的最佳配比:表面活性剂1和表面活性剂2的质量浓度均为0.2%时,油/水界面张力可达到0.00052 mN/m.     

聚驱后超低界面张力泡沫复合驱实验研究

为研究聚驱后超低界面张力泡沫复合驱提高采收率的效果,在大庆油田的油水条件下,用界面张力仪和泡沫评价仪评价了二元发泡剂体系的界面性能和泡沫性能,用泡沫驱油装置研究了聚合物浓度和交替周期对泡沫复合驱效果的影响.实验结果表明,二元发泡剂体系在较宽的表面活性剂和聚合物浓度范围内可以与原油形成超低界面张力.同时二元发泡剂体系具有非常好的泡沫综合指数.聚驱后二元泡沫复合驱可提高采收率15%以上.聚驱后二元泡沫复合驱的气液交替周期越小采收率越高,且气液同注泡沫驱效果最好.在表面活性剂和聚合物用量相同条件下,二元泡沫复合驱效果好于三元泡沫复合驱、二元液驱及高浓度聚驱,且避免了强碱带来的腐蚀、结垢等问题.     

聚氧丙烯壬基酚醚硫酸酯盐/碱体系与原油动态界面张力研究

合成了聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠,研究了有机碱、无机碱以及所合成表面活性剂和有机碱、无机碱复配体系与桩西普通稠油的动态界面张力行为.结果表明:使用碳酸钠、三甲胺、三乙胺都可改变油水界面张力.碳酸钠/原油界面张力曲线呈"S"型变化,可分为缓慢上升、迅速上升和相对平衡3个阶段,而有机胺/原油界面张力曲线呈"U"型变化,出现动态界面张力最小值.碳酸钠加量不同时,其动态界面张力曲线变化不大;胺的质量分数升高时,动态界面张力则表现出先降低、后升高的趋势,存在最佳的胺加量.对于表面活性剂与Na2CO3复配体系,当Na2CO3加量高于一定临界值时,复配体系才有明显协同效应,此时仅需添加质量分数为0.0025%表面活性剂就可以将油水界面张力降低到10-5mN/m数量级.对于表面活性剂与有机胺的复配体系,降低油水界面张力的能力取决于体系中有机胺和表面活性剂的含量.只有当复配体系中有机胺的质量分数高于0.05%、9AS-3-0的质量分数低于0.01%时,复配体系才具有协同效应.上述研究说明:由有机碱和原油组分在油水界面反应生成的表面活性物质,其界面活性以及和聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠复配体系的界面张力行为与加无机碱的情况是不同的.另外,通过驱油试验证明,具有较低动态界面张力的9AS-3-0/Na2CO3复配体系有高的提高采收率的能力.     

石油磺酸盐与聚丙烯酰胺的配伍性研究

用相态实验方法研究了助剂ＮＰＣ－７、环烷基油和石蜡基油等对石油磺酸盐ＫＰＳ－ＯＪ２Ｗ与部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）配伍性的影响,并初步考察了体系与原油间界面张力的变化情况。实验结果表明,助剂ＮＰＣ－７和环烷基油可以有效地改善石油磺酸盐ＫＰＳ－ＯＪ２Ｗ和ＨＰＡＭ的配伍性,但与环烷基油的加入量有关。环烷基油对体系与原油间界面张力的影响不大,而助剂ＮＰＣ－７使体系与原油间的界面张力提高了约一个数量级     

超低界面张力体系驱油方式与微观驱油效果

为了探索超低界面张力体系的驱油方式及其微观驱油效果,利用玻璃刻蚀的透明微观仿真孔隙模型,进行了2种模型、4种驱油方式共6个方案的BS13甜菜碱型表面活性剂及其与聚合物复配二元体系的微观驱油室内实验,并采用图像分析技术研究了不同驱油方式及其微观驱油效果.结果表明:在均质和非均质模型中,BS13甜菜碱型超低界面张力活性水都易于在水驱已形成的渗流通道中突进,使驱替效果变差,单纯用超低界面张力活性水段塞进行驱替,不能有效地提高采收率;超低界面张力二元复合体系能够有效地防止其沿水驱形成的渗流通道向前突进,具有较好的驱替效果;欲获得较高的采收率,不仅要尽量降低驱油体系与原油间的界面张力,而且要适当增加驱油体系的黏度.     

十六烷基三甲基溴化铵和3种十二烷基阴离子表面活性剂复配驱油体系的性能

研究3种不同亲水基结构的阴离子表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠(sodium alkyl benzene sulfonate,ABS)、十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)、十二烷基羧酸钠(sodium dichloroisocyanurate,SDC)）与阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵(cetyltriethyl ammonium bromide,CTAB))的复配体系的性能,考察复配体系的相容性、泡沫量、泡沫稳定性、接触角、表面张力和界面张力.研究结果表明,阴阳离子复配体系在摩尔比接近1∶1时,整个体系的泡沫性能下降,表面张力和界面张力趋于最大值,接触角趋于最小;在SDC-CTAB体系中,当w(CTAB)=10%~30%时,复配体系和胜利油田的原油形成超低界面张力.     

驱油用表面活性剂的发展及界面张力研究

综述了驱油用磺酸盐表面活性剂、羧酸盐表面活性剂、非离子-阴离子两性表面活性剂、烷基多糖苷表面活性剂、Gemini表面活性剂、甜菜碱表面活性剂的发展,指出Gemini表面活性剂、甜菜碱表面活性剂在油田中应用需解决的问题和国外近年较重视驱油用非离子-阴离子表面活性剂的趋势;总结了表面活性剂分子结构与降低界面张力性能的关系,指出研究甜菜碱类表面活性剂低界面张力形成机理对指导新型表面活性剂的合成有重要意义.     

从石油中间产品合成表面活性剂AS-4Ⅰ.AS-4水溶液与原油体系的界面活性

以石油中间产品为原料,合成了烃基苯磺酸盐表面活性剂ＡＳ－４。考察了盐浓度,碱浓度和ＡＳ－４ 浓度对ＡＳ－４ 水溶液与原油体系的动态界面张力的影响。结果表明,当Ｎａ２ＳＯ４ 浓度为５～１５ｇ／Ｌ,ＮａＯＨ 浓度为５～１０ｇ／Ｌ,ＡＳ－４ 浓度为０．１～０．５ｇ／Ｌ的条件下,ＡＳ－４ 水溶液与原油体系的动态界面张力具有１０－ ３ｍ Ｎ／ｍ 以下的超低最小值。还研究了ＡＳ－４ 表面活性剂的组成（不同的异构体）对其水溶液与原油体系的动态界面张力的影响。     

三元复合体系动态界面张力对驱油效率的影响

采用贝雷岩心开展三元体系界面张力与驱油效果之间关系的实验研究,实验结果表明,三元复合体系动态界面张力最低值越低,界面张力下降速度越快,超低界面张力作用时间越长,化学驱提高驱油效率越高。提出用超低界面张力作用指数S作为评价复合体系界面张力性能的指标,建立超低界面张力作用指数与驱油效率的关系式,得出体系界面张力和驱油效率均满足现场实际要求的复合体系的标准为S1 000。     

聚驱后聚表二元复合体系提高残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的聚丙烯酰胺/甜菜碱表面活性剂二元复合体系,通过流变性实验,分析了活性剂质量浓度对聚表二元复合体系黏弹性的影响;通过在仿真岩心模型上的驱油实验,分析了不同黏弹性的聚表二元复合体系对聚驱后采收率的影响.研究表明:实验用的两性表面活性剂体系对无碱二元体系的黏弹性影响很小,二元驱油体系的黏弹性越大,聚驱后二元驱的采收率增加幅度也越大.在注入压力允许的条件下,界面张力不一定要达到超低,适当增加聚合物溶液的黏弹性,也可以达到超低界面张力时的驱油效果.