磺酸盐型Gemini表面活性剂的合成及在三次采油中的应用研究

为了提高驱油用表面活性剂降低油水界面张力的能力,以提高原油的采收率.合成了磺酸盐型Gemini表面活性剂,并将其与石油磺酸盐复合,采用tx-500界面张力仪测定了复合体系降低油水界面张力的能力.研究表明:当质量分数为1%时,磺酸盐型Gemini表面活性剂-石油磺酸盐复合体系能降低油水界面张力至4×10-4～6×10-4 mN·m-1.磺酸盐型Gemini表面活性剂的加入使得磺酸盐型Gemini表面活性剂与石油磺酸盐之间产生协同效应,提高了原油的采收率.     

高温化学复合驱油方式优化评价研究

针对双河油田VI油组高温非均质油藏,使用油层砂充填长管模型,研究几种化学复合驱油体系中表面活性剂、聚合物、低度交联聚合物、有机碱以及交联剂之间的色谱分离特征。实验结果表明,95℃下三元复合体系流经填砂管时,聚合物最先突破,碱随后突破,表面活性剂的突破滞后最大;有机碱的加入能起到降低表面活性剂吸附的作用,而交联剂对于表面活性剂吸附影响不明显。根据色谱分离程度,采用层间非均质人工压制物理模型,对比评价了二元、三元复合驱油体系及几种组合驱油方式的驱油效果,优选出主段塞为有机碱三元复合体系、前后保护段塞为交联聚合物的驱油体系,水驱后可提高采出程度24.2%。该研究成果可以对高温非均质油藏三次采油的高效开发提供参考依据。     

驱油体系对葡北油田的适应性研究

针对葡萄花油田北部油层发育特点及油气水性质,从理论分析入手,通过室内实验研究,探索应用三次采油技术的可行性。结果表明:石油磺酸盐表面活性剂(Ss)体系能够形成超低的界面张力,磺基甜菜碱(BS)表面活性剂二元体系驱油效率最高。     

表面活性剂作用后的固体润湿性

通过考察经石油磺酸盐(PS)浸泡后的载玻片与油、水的接触角以及经石油磺酸盐浸泡后的云母片的表面形貌,研究表面活性剂作用后的固体润湿性。结果表明:对于亲水固体,经低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐单分子层吸附而发生润湿性反转,而经高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐双分子层吸附而保持水湿性,同时其润湿性达到稳定的时间随石油磺酸盐温度的升高而缩短;对于亲油固体,经低温高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性难以改善,而经高温低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性易因油湿性物质脱附而反转,但若此后该溶液继续作用,石油磺酸盐则会在新固体表面发生单层吸附,令其再次亲油;要高效利用表面活性剂改善润湿性,需要综合考虑表面活性剂浓度、温度以及作用时间的影响。     

三元复合驱组分协同作用规律研究

三元复合驱中聚合物、碱以及表面活性剂的协同作用能够大幅提高原油采收率,各组分存在的色谱分离会使协同作用大为减弱。通过一维长岩心研究二元/三元体系各组分在线性流过程中吸附规律差异,然后制作二维平面物理模型研究三元复合驱径向流过程中各组分运移规律,判断出三者的协同作用距离,通过数值模拟以及矿场试验结果论证用变浓度多段塞代替单一段塞的可行性。研究表明:三元体系中由于碱的存在可以使超低界面张力保持距离和乳化能力强于二元体系,三元体系一维长岩心的采出程度比二元体系增加了6.32%;三元体系各组分协同作用距离集中在主流线1/2处,各组分运移距离为:聚合物碱表面活性剂,在后续水驱的过程中表面活性剂存在解吸附现象;使用变浓度多段塞组合注入,可以在保持相近采收率情况下减少15%的表面活性剂和4.5%的聚合物用量。     

羧甲基化的非离子型表面活性剂与石油磺酸盐的复配试验

对羧甲基化的非离子型表面活性剂进行了应用研究.考察了这种非离子- 阴离子两性活性剂的耐盐能力和界面张力,研究了其与石油磺酸盐复配的性能.试验表明,这种两性活性剂与石油磺酸盐复配,不仅能大大改善石油磺酸盐的耐盐性能,而且由于存在界面张力协同效应,不需添加低分子量的醇即能使复配体系与癸烷的界面张力达到超低,适合于高矿化度地层驱油.此外还进行了高矿化度条件下的模拟驱油试验,取得好的效果.     

低渗透油藏复合表面活性剂水驱试验

介绍了应用一种价格较低廉的石油磺酸盐复合表面活性剂的新型驱油剂对低渗—特低渗油藏的驱替试验.采用石油磺酸盐并复配以辅助表面活性剂所形成的驱替剂与储层流体相容性好,吸附损耗量小,且不发生沉淀.该复合表面活性驱油剂降低油/水界面张力至0 903mN/m,改善了岩石润湿性,投入产出比达到1∶3 26,注驱油剂比单纯注水开发提高采收率9%.     

聚/表二元体系在多孔介质中物化参数变化规律

测定了聚/表二元复合体系通过长岩心前后体系黏度、界面张力和吸附量等物化参数的变化规律,为聚表二元复合驱油藏方案研究及数值模拟参数选取提供依据。实验结果表明,多孔介质中体系黏度保留率在50%~70%左右;通过岩心后的界面张力稳定值约为注入前的7~10倍;聚合物的静吸附量约为动吸附量的4.8~6.4倍,表活剂的静吸附量约为动吸附量的1.7~2.5倍;表面活性剂的吸附量约为聚合物吸附量的5倍。二元复合体系在岩心中存在明显的色谱分离现象。     

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.     

三次采油用石油磺酸盐的合成

碱,表面活性剂,聚合物三元复合驱油体系是一种最有前途的三次采油方法.本文旨在综述国内外石油磺酸盐合成状况的基础上,探讨原料路线与合成方法及合成条件的选择及其相互关系,以及它们对石油磺酸盐性能的影响.     

色谱分离对三元复合体系界面张力的影响及对策

针对三元复合驱由于存在色谱分离现象而改变了体系原有性质的问题,利用实验室优选超低界面张力的三元复合体系进行填砂管流动实验,展开色谱分离对三元复合体系界面张力影响的研究。以"突破时间"和"产出时差"两个参数描述色谱分离程度,测定每次出口端采出液120min时的界面张力。研究表明:复合体系中的三种化学剂间存在色谱分离现象,聚合物最早突破,表面活性剂最后突破;表面活性剂与聚合物之间的色谱分离程度最明显,聚合物与碱之间的色谱分离程度最小;色谱分离使三元复合体系界面张力由10-3数量级增加到10-2数量级,影响了三元复合体系的驱油效果,因此降低表面活性剂在地层中的损失将成为降低色谱分离程度的主要措施。采用槐糖脂作为牺牲剂代替部分表面活性剂放在三元复合体系前注入地层,可以有效降低色谱分离的影响,更有效地提高最终采收率。     

稠油油藏蒸汽-表面活性剂复合驱数值模拟研究

对稠油油藏蒸汽表面活性剂复合驱的渗流机理及所涉及的物理化学现象进行了研究 ,建立了完整的数学模型 ,提出了用Crank Nicolson差分格式求解水相中浓度的新方法。运用自行研制的软件对一个油藏区块进行了模拟计算 ,并对复合驱渗流机理及影响复合驱驱油效果的因素进行了分析研究。结果表明 ,表面活性剂浓度对驱油效果的影响取决于表面活性剂的界面特性和总用量 ,加入表面活性剂的时机对最终驱油效果影响不大 ,吸附量大的表面活性剂的驱油效果差。     

化学驱微观机理及体系优选实验研究*

通过微观仿真刻蚀模型,结合河南油田某区块的孔隙结构,在水驱基础上进行表活剂驱、聚合物驱、聚合物/表活剂二元驱。分析研究了每种驱替体系对水驱产生的盲端、膜状、吸附、簇(柱)状、孤岛状的启动机理,同时量化三种化学体系对各类剩余油在模型中的驱替效率。实验结果表明,盲端剩余油适合高黏聚合物体系,针对不同形状盲端不同界面张力的体系作用效果不同;孤岛状剩余油适合高黏体系,界面张力对其影响不大;吸附状剩余油适合聚合物体系的黏度为(10~20)m Pa·s,且降低体系界面张力有利于启动此类型残余油,但在模型中多会形成此类残余油;膜状剩余油在低黏度聚合物体系下即可以很好启动,适宜体系界面张力数量级在10-1~10-2之间;化学驱启动剩余油,后续油启动运移过程中易形成小径簇状油,其含量在剩余油中占的饱和度较大。     

弱碱石油磺酸盐提高采收率技术室内实验研究

碱/表活剂/聚合物(ASP)三元复合驱是目前提高采收率效果较好的一项技术,但强碱会带来较为严重的结垢现象。为完善三元复合驱技术,开展了弱碱石油磺酸盐提高采收率技术研究,通过界面活性范围、界面张力稳定性、乳化、吸附和室内岩心驱油实验较系统地评价了弱碱石油磺酸盐体系。研究显示,所评价三元体系界面活性范围很宽,且45℃恒温90天仍可达到超低界面张力;0.4%表活剂+1.2%Na2CO3三元体系具有较好的抗吸附能力;人造岩心可提高采收率27.55%,贝雷岩心可提高24.11%。     

阴离子／两性表面活性剂在大庆油砂／水界面的混合吸附滞留研究

采用静态吸附方法测定了45℃下十二烷基硫酸钠（SDS）十六烷基二甲基甜菜碱（C。6B）以及n（SDS）：n（C,。B）：20：80混合物在带负电荷的大庆油砂上的吸附滞留。结果表明：SDS和C,6B的饱和吸附量分别为0．0034mmol／g和0．0237mmol／g。以气／液界面上的单分子层饱和吸附量为参比,估算出两者在油石少／水界面的吸附层数分别为0．31和1．55,表明c。。B先通过静电吸引作用吸附到界面,随后形成表面胶束;二者混合物的吸附是非均匀的,其中C,6B发生了优先吸附：混合体系中两组分的吸附量皆大于单一体系相同平衡浓度下各自的吸附量,即表现出较强的协同效应。这种优先吸附和协同效应对于降低驱油用表面活性剂在油,石少／水界面的吸附滞留和色谱分离效应是不利的。     

醇对热采添加剂在石英砂表面吸附的影响

表面活性剂在多孔介质中的吸附损失是降低其驱油效率的重要因素，降低表面活性剂在多孔介质中的吸附量可提高其驱油效率．热采添加剂是一种非离子型的高分子表面活性剂，它的胶束溶液常应用于稠油油藏的蒸气吞吐或蒸气驱中．本文对胶束溶液中热采添加剂在石英砂表面的吸附及醇对吸附的影响进行了研究，结果表明：６０℃时，热采添加剂在石英砂表面的吸附达到平衡需要２０ｈ，吸附等温线不服从Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温线，平衡吸附量为１．８ｍｇ／ｇ砂．醇可使吸附量降到０．８ｍｇ／ｇ砂以下，且醇分子量低，分子中羟基数多，加入量大，吸附量低．     

十二烷基苯磺酸钠与聚丙烯酰胺在高岭土上的吸附

本文测定了十二烷基苯磺酸纳SDBS与部份水解聚丙烯酰胺HPAM混合溶液在高岭土上的吸附量,得到某组分浓度一定时,吸附量对另一组分浓度的扫描曲线,并根据聚合物、活性剂、溶剂及粘土间的相互作用,分析了吸附机理,其中粘土溶解或交换下来的高价阳离子(如Ca~(2+))在活性剂、聚合物或聚合物一胶束缔合物及粘土间的分配,是决定吸附量变化的主要因素;还有盐效应、竞争吸附、大分子粘滞效应等,亦是影响吸附量大小的重要因素。SDBS在纳型高岭土上的吸附符合Langmuir型吸附;混合体系中,当SDBS浓度远超过CMC值后,HPAM吸附量趋于零。     

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/表二元体系配制用水水质优化研究

聚/表二元体系配制用水的水质对体系性能有明显的影响,目前国内对该方面研究较少。以聚丙烯酰胺
HTPW – 112（离子聚合物）和表面活性剂DWS – 3（非离子型）配制的聚/表二元体系为例,利用大量的室内实验,逐一评
价矿化度、铁离子含量以及细菌等水质指标对聚/表二元体系黏度的影响,为相似油藏的配聚用水水质优化方法提供
思路。实验表明,当Na+ 含量超过3 900 mg/L 时聚表二元体系黏度上升,对二元体系具有一定的盐增稠性能。单一
Mg2+、Ca2+ 含量大于500 mg/L 体系黏度下降趋势增强,且Mg2+ 的影响程度略强于Ca2+。Fe2+ 含量超过5 mg/L,二元
体系黏度开始大幅降低。SRB 超过5 个/mL、TGB 超过100 个/mL、FB 超过100 个/mL 会使聚表二元体系溶液黏度大
幅降低,细菌的代谢产物是造成黏度降低的重要因素。     

氯对粉末活性炭吸附水中阿特拉津性能的影响

为探讨氯对粉末活性炭(PAC)吸附水中阿特拉津效能的影响及预氯化与PAC联用工艺处理水中特定污染物时的工艺优化措施,采用小试试验研究氯的投加时间、投加量对PAC吸附阿特拉津的容量及速度的影响.结果表明,氯会显著降低PAC吸附阿特拉津的容量和速度,且氯在腐殖酸溶液中的降低程度小于在纯水中的;在腐殖酸溶液中,氯的投加时间影...