基于乳化性能设计的驱油用新型三元复合体系评价

综合考虑了碱、活性剂、聚合物对三元复合体系乳化性能的影响,建立了一种评价复合体系乳化性能Ie的方法,并评价了基于乳化性能设计的配方1和常规超低界面张力配方2的乳化性能;为对比配方1和配方2的驱油效果,研究乳化作用对洗油效率的影响,进行了驱油实验。结果表明,配方1的乳化性能Ie为0.689,高于配方2的0.462;界面张力非超低,但乳化性能更好的配方1的驱油效果不亚于常规超低界面张力配方2;在300×10~(-3)μm~2、800×10~(-3)μm~2和1 200×10~(-3)μm~2渗透率级别下,渗透率越高,配方1提高采收率幅度越大,最高可比配方2高5%左右;配方1的残余阻力系数高于配方2,且渗透率越低,配方1残余阻力系数越高;原油乳化后形成的乳状液能够有效启动盲端残余油和簇状残余油。     

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。     

特高含水期微乳液驱油规律微观可视化实验研究

为深入探究特高含水期微乳液提高采收率的规律,设计了微观可视化驱替装置,在分析水驱剩余油的宏、微观分布特征基础上,对特高含水期微乳液驱进行了实验研究。实验结果表明,在特高含水期,中相微乳液的增溶作用对膜状剩余油的动用最为明显;微乳液能将剩余油乳化拉丝,油丝断裂形成乳状油滴,小油滴易于流动,体积较大的乳化油可聚并下游剩余油,富集形成油带被驱替出;微乳液中表面活性剂可将油水界面张力降至10~(-3)mN/m量级,超低界面张力有利于驱替相突入连片状剩余油中,实现对剩余油的分割动用,有效提高特高含水期剩余油的采出程度。     

黏弹性表面活性剂压裂返排液的界面性能及驱油效果评价

为实现黏弹性表面活性剂压裂返排液的重新利用,开展了黏弹性表面活性剂压裂破胶液的界面性能和驱油效果评价研究。实验结果表明,在表面活性剂质量分数为0.1%、温度为60℃的条件下,该类返排液与原油的界面张力可达到0.001 9 m N/m。同时提高温度和添加少量醇溶剂可进一步改善体系的界面活性,对Na Cl和Ca Cl2体现出较强的抗盐能力。驱油实验结果表明,对于渗透率在(0.758~1.593)×10-3μm2的天然岩心,相比单纯水驱,该类返排液平均驱油效率提高8.37%。该类返排液具有较强的界面活性,能够有效降低注入压力,提高驱油效果,可作为驱油剂应用于低渗透油藏。     

新型耐盐蠕虫状胶束体系的性能和驱油效果研究

利用两性表面活性剂十六烷基磺基甜菜碱(HDAPS)、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和助剂在高盐条件下制备两种蠕虫状胶束体系,即HDAPS-SDS体系和HDAPS-SDS-0.2%助剂混合体系,研究体系的黏弹性能、降低油水界面张力性能和驱油效果。结果表明,质量分数为0.73%的HDAPS-SDS体系所形成的蠕虫状胶束在60℃时黏度为42.3 mPa·s,与原油界面张力最低值为6.0×10-2mN·m-1;加入0.2%助剂后,0.73%HDAPS-SDS体系的黏度提高到51 mPa·s,并可与原油达到6.7×10-3mN·m-1的超低界面张力;两种新型蠕虫状胶束具有流度控制和降低油水界面张力的双重作用,具有较好的驱油效果。     

低张力泡沫驱油体系提高采收率研究

低张力泡沫驱油体系具有调剖封堵、乳化及提高洗油能力等多重作用,在三次采油领域具有巨大潜力。对甜菜碱类表面活性剂及烯烃磺酸盐(AOS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚氧乙烯十二醇醚硫酸酯盐(AES)等三种常用阴离子起泡剂的泡沫性能和界面性能进行研究,优选得到兼具有稳定泡沫性能和低界面张力性能的泡沫驱油体系。结果表明有效含量0.1%的十二烷基羟丙基磺基甜菜碱(DSB)具有优异的发泡能力和稳泡性能,其在一定含油饱和度下具有更好的泡沫性能,遇油稳定性也明显增强;并且在250×10-6(ppm)下仍能与桩西原油达到低界面张力,即10-2m N/m;单管岩心驱油实验结果表明,0.3PV的泡沫段塞提高采收率最高可达29.7%,含水率由95%降低至55%。     

波及系数对稠油化学驱采收率的影响

为了研究稠油化学驱的影响因素,通过测定碱和表面活性剂复合体系与原油的界面张力、乳化能力和油膜收缩速率,得到了具有不同性能的配方,采用岩心驱替试验评价不同体系的驱油效率.结果表明,表面活性剂与稠油虽然可以达到超低界面张力,但是采收率不高,碳酸钠体系界面张力较高,但是采收率最高.分析表明:低界面张力体系虽然可以增大毛管数,提高洗油效率,但是在驱替过程中导致水驱通道内含油饱和度低,驱油剂窜进严重,波及系数较低;碳酸钠体系虽然没有达到超低界面张力,但是其乳化能力强,油膜收缩速率低,因而具有较大的波及系数,获得了较高的最终采收率.因此对于稠油油藏,提高驱油剂的波及系数对获得较高的采收率更为重要.     

高含水后期非均质油藏W/O型表面活性剂调驱实验研究

针对常规低界面张力表面活性剂驱在非均质油藏易发生窜流、调驱效果差等问题,选用具有良好乳化增黏性能的W/O型表面活性剂调驱体系HC-2,促使油水两相在地层发生乳化,形成高黏度W/O型乳状液驱,有效驱替油藏低渗区域的残余油,改善高含水后期非均质油藏的开发效果.室内模拟高含水、非均质油藏条件,对W/O型表面活性剂调驱体系HC-2进行了基本性能评价及乳状液驱油研究.研究结果表明,HC-2的乳化增黏性能良好,在水油比小于7:3时,可促使油水两相完全乳化形成高黏度的W/O型乳状液,且乳化稳定系数SI均在66％以上;同时在X油藏条件下,HC-2可将油水界面张力降低至10-2 mN/m.岩心驱油实验结果表明,在高含水及高含水后期,W/O型表面活性剂HC-2调驱体系可提高原油采收率23％ ～28.77％;HC-2调驱体系具有较强的非均质性调控能力,在渗透率级差小于7.5时,可有效地增大驱替相黏度,改善高、低渗层吸液剖面,提高原油采收率.     

三元复合体系的乳化性能对驱油效果的影响研究

针对三元复合体系在渗流过程中的乳化问题,使用渗透率为300×10-31、500×10、2 500×10-3μm2三种均质岩心以及平均渗透率1 000×10-3μm2,变异系数为0.65、0.72和0.80的非均质岩心进行乳化体系与未乳化体系驱油实验,分析了驱替过程中的压力变化规律,研究了乳化对驱油效果的影响。结果表明:乳化造成后续水驱期间压力出现波动,含水率也出现了不同程度的降低;乳化体系的驱油效果好于未乳化体系,乳化体系比未乳化体系采收率可提高5%～10%。     

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.     

偶联表面活性剂和传统表面活性剂混合水溶液的性质

研究了偶联正离子表面活性剂12-3-12,2Br^-和传统负离子表面活性剂SDS复配体系的液相性质,考察了两表面活性剂的混合比对复配体系的表观现象、流变性、电导性等物理化学性质的影响。结果表明该体系同传统的正、负离子表面活性荆复配体系相似,在一定的混合比范围内出现了液晶区和双水相区。偶联表面活性剂的特殊结构及其与传统表面活性荆的协同作用决定了此体系中液晶相、双水相的独特性质。此外,溶液混合比的变化对溶液的流变性及导电能力的影响很大。冷冻蚀刻技术,负染色技术以及透射电子显微技术对溶液内部胶束微观结构的研究表明,溶液的混合比影响着胶束的形态从而影响了溶液的粘度及电导率。     

低聚阳离子季铵盐表面活性剂与磺基两性表面活性剂之间的相互作用

为对比研究不同寡聚度的阳离子季铵盐表面活性剂与磺基两性表面活性剂之间的相互作用,合成了一种Gemini阳离子季铵盐表面活性剂Malic-2C12及一种三聚阳离子季铵盐表面活性剂Citric-3C12。通过表面张力技术,分别研究了十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、Malic-2C12及Citric-3C12与磺基两性表面活性剂芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱(EHSB)之间的相互作用。结果表明,DTAB与EHSB的混合行为接近于理想混合。然而,Malic-2C12或Citric-3C12与EHSB混合体系的临界胶束浓度(CMC)均低于理想混合模型的CMC,表明两种表面活性剂分子在混合胶束中存在协同作用。表面活性剂分子优先进入体相聚集形成混合胶束,而在表面吸附层中的排列变得疏松,导致Malic-2C12或Citric-3C12与EHSB混合体系的表面张力(γCMC)反而高于单一表面活性剂体系。另外,结合相互作用参数结果,发现随着阳离子表面活性剂的寡聚度由1(DTAB)增加至2(Malic-2C12)再到3(Citric-3C12),其与EHSB之间的协同作用逐渐增强,存在协同作用的比例区间逐渐增大,但寡聚度逐级增加所带来的增效逐渐放缓。     

液膜用新表面活性剂的合成和特性

讨论含新表面活性剂2C_(18)~(Δ9)GE的有机溶液和水溶液之间的吸附平衡,检验由该表面活性剂所制得液膜在搅拌容器中的稳定性。     

正、负离子表面活性剂混合体系的研究

研究了由一种负离子表面活性剂和两种正离子表面活性剂组成的三元体系,得到了一些相容规律,同时测定了部分二元体系表面张力的下降值.     

偶联表面活性剂与传统表面活性剂混合溶液的双水相

研究了偶联表面活性剂(Geminis，l2—3—l2，2Br)和传统表面活性剂(SDS)混合体系双水相的性质。结果表明：该系统在很低的总浓度下(0．03mol／L)能够形成双水相。双水相约区域非常狭窄，且分相溶液中正负离子表面活性剂的比值随着表面活性剂总浓度的变化而线性改变。双水相的表观现象也因表面活性剂总浓度的不同而异。采用冷冻蚀刻技术、负染色技术及透射电子显微镜观察得到的结果表明，双水相中两相的微观结构明显不同，胶团和囊泡可以共存。偏光显微照片显示该系统有独特的液晶结构。     

双子表面活性剂的绿色合成研究

以棕榈酸、芥酸、N,N-二甲基丙二胺、1,3-二氯-2-丙醇为原料,离子液体为催化剂,多元醇为溶剂,通过多组分串联反应合成双子表面活性剂;与传统制备方法相比,该方法具有原子经济性、制备工艺简单、能耗小、成本低等优点,是一种适合于工业生产的新方法.将得到的双子表面活性剂作为稠化剂制备油田清洁压裂液,具有耐温耐剪切性能好,携砂性能好等优点.     

锌－水杨基荧光酮－阳离子表面活性剂体系测定食品中锌（Ⅱ）的新方法

拟定了测定微量锌（Ⅱ）的新方法，研究了锌（Ⅱ）．水杨基荧光酮－阳离子表面活性剂体系的显色反应，实验证明，在ｐＨ（９．０～９．７）的Ｈ＿３ＢＯ＿３－Ｈ＿３ＰＯ＿４－ＨＡｃ－ＮａＯＨ缓冲体系中，锌（Ⅱ）与水杨基荧光酮生成１：２的配合物，在阳离子表面活性剂－溴化十六烷基三甲胺（ＣＴＭＡＢ）存在下生成１：２：３的蓝紫色三元配合物，λ＿（ｍａｘ）为５７０ｎｍ，表观摩尔吸光系数ε为７．７×１０￣４Ｌ·ｍｏｌ－１·ｃｍ－１，可在水相中直接测定锌（Ⅱ）；并且详细研究了最佳实验条件，锌（Ⅱ）含量在（１．０～８．０）μｇ／２５ｍＬ，范围符合比耳定律，锌（Ⅱ）的检测限为０．０４μｇ／ｍＬ，用于快速测定食品中的微量锌（Ⅱ），结果满意。     

阴离子清洁压裂液性能评价

阴离子表活剂压裂液是新型清洁压裂液,为了深入了解该压裂液的作用机理,进行了多项实验研究,包括压裂液的配方优化,液体配制,耐温抗剪切性能,黏弹性及悬砂性,压裂液的滤失及岩心伤害实验,压裂液的破胶特性等等。实验结果证明,压裂液黏度可调性强,在100℃条件下,压裂液的黏温、黏时性能及悬砂性好,压裂液遇到原油破胶,温度越高破胶越彻底,破胶后无残渣,伤害小。     

非离子表面活性剂在药剂中的应用进展

综述了非离子表面活性剂在片剂、液体制剂、乳剂、胶囊剂、泡沫剂和磁性剂等传统和新型药物剂型中的应用,并对非离子表面活性剂在药剂中的应用做了展望。     

钴-水杨基荧光酮-阳离子表面活性剂体系显色反应的研究及应用

本文研究了钴(Ⅲ)一水杨基荧光酮一阳离子表面活性剂体系的显色反应,实验证明,在 pH11.5～12.0范围内,生成配合比为1:2的蓝色配合物,λ_(max)=613nm,ε=1.57×10~5,可以认为该反应是目前在永相中直接测定微量钴(Ⅲ)的最灵敏显色反应之一.研究了最佳实验条件,拟定了钴的微量测定方法,并用于环境样品及药物中微量钴的测定,结果良好。