三元组分对弱碱三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响

考察弱碱三元组分对大庆油田石油磺酸盐三元复合驱模拟乳状液的乳化稳定动力学参数、界面黏弹性、扩散双电层Zeta电位等稳定参数的影响,研究三元组分对弱碱石油磺酸盐三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响规律。结果表明:表面活性剂的两亲性使其吸附于油水界面,质量分数的增加使其形成的油水界面膜稳定性增强,当表面活性剂质量分数高于0.1%时,形成的模拟原油采出液稳定较高,破乳较难;弱碱碳酸钠在三元复合体系起着双重作用,当碳酸钠质量分数小于0.8%时,碳酸钠主要与原油中的酸性物质生成表面活性物质,增加油水界面膜的强度,提高模拟乳状液乳化的稳定性,当碳酸钠质量分数大于0.8%时,碳酸钠的主要作用是中和表面活性剂分子在油水界面膜上的表面电荷,压缩油水界面扩散双电层,降低模拟乳状液的稳定性;聚合物主要是改善油水界面膜的黏弹性,其质量浓度的增加可使吸附在油水界面的有效分子数增多,油水界面的黏弹性增大,从而增强模拟乳状液的稳定性。     

缔合程度对疏水缔合聚合物增黏性和抗剪切性影响研究

渤海油田具有原油黏度高、储层厚度大、平均渗透率高和非均质性严重等特点,水驱采收率低。疏水聚合物驱广泛用于海上油田的"稳油控水"。为了进一步探索疏水缔合聚合物增黏机理,针对渤海油田储层特征和流体性质,开展疏水缔合聚合物缔合行为及其影响因素研究。结果表明,β-环糊精可以包裹疏水缔合聚合物分子链上疏水基团,调节聚合物分子链上疏水基团间的缔合程度,进而降低聚合物分子线团尺寸和溶液黏度。与缔合黏度相比较,岩心孔隙剪切作用对本体黏度影响较小。岩心孔隙对疏水缔合聚合物溶液具有较强的剪切作用,造成黏度保留率大幅度降低,并且聚合物浓度愈高,黏度保留率愈小。     

疏水缔合聚合物溶液性能及其驱油效果

针对胜利油田高温高盐的油藏环境,设计合成了一种具有梳型结构的疏水缔合聚合物,系统考察了该聚合物溶液的增黏性、耐温抗盐性、长期稳定性、注入性和驱油效果。实验结果表明,随着浓度的增加,溶液黏度呈指数增长,增黏性强。在高温高盐条件下,该疏水缔合聚合物溶液黏度均比常规聚丙烯酰胺溶液高,表现出优异的耐温抗盐性能。在90℃条件下,随老化时间增加,溶液黏度先增加后降低,60 d后溶液黏度值大于40 mPa·s,表现出优异的长期稳定性。随注入量增加,压力先增加后趋于平衡,达到0.5 MPa,表明其注入性良好。当注入浓度一定时,随着注入倍数的增加,提高原油采收率幅度先增大后趋于稳定;当注入倍数一定时,随疏水缔合聚合物浓度的增加,提高采收率幅度增大。     

七中区二元驱油体系乳化性能研究

乳化在二元复合驱提高原油采收率技术中具有重要的作用。当表面活性剂、聚合物的液滴和油滴混合通过多孔介质时,受外力作用会发生乳化。以新疆油田七中区油藏为目标区块,研制了适合油藏条件的二元驱油配方。通过实验研究油/水乳状液的表观黏度与合成方法、液滴尺寸、注入能量的关系。结果显示瓶试法和乳化机法更适合模拟七中区地层乳化;注入能量越高,乳状液颗粒越小,表观黏度越大。物模实验证明界面张力和乳化都对最终采收率有着重要的影响。     

两亲聚合物对O/W乳状液体系渗流的影响

通过渗流对比实验、原子力显微观察及电镜扫描等手段分析海博型两亲聚合物对O/W乳状液渗流影响机制。结果表明:由于两亲聚合物是接枝了疏水基团的特殊结构聚合物,当其浓度超过临界缔合浓度(wCAC)时能够形成空间性的、强黏弹性的超分子网络结构,这种结构在渗流过程中与分散相乳化油滴相互影响,增强体系的黏弹效应,使渗流阻力呈现"爬坡式"上升的不稳定特征;两亲聚合物浓度超过wCAC时,两亲聚合物相对分子质量增大使O/W乳状液体系的渗流阻力增大、渗流不稳定性增强。     

原油-水混合体系的黏度特性及预测方法研究进展

在原油开采、集输过程中,原油、水两相发生乳化形成乳状液,会改变油水体系的有效黏度,从而对多相流的流动特性产生显著影响。原油-水混合体系的黏度特性与原油乳状液的形成条件及分散状态直接相关。系统阐述了外部混合条件、原油物性、水相物性、乳状液液滴粒径及分布等因素对原油-水混合体系黏度特性影响的研究进展。准确计算原油-水混合体系的有效黏度是一个重要的工程问题,系统解释了原油-水混合体系黏度预测方法的研究进展,并总结了现有黏度预测模型。此外,对原油-水混合体系黏度特性及预测方法的下一步研究方向进行了分析和展望。     

一种ASA新型乳化剂P—DAVM的制备及使用效果

合成了一种烯基琥珀酸酐(ASA)新型乳化剂P-DAVM.P-DAVM具有嵌段结构.并具有显著的疏水缔合性质和表面活性.ASA/P-DAVM乳状液的黏度分析表明甲基丙烯酸正丁酯(MBA)的较佳质量分数为2.00%;稳定性分析表明在聚合物中引入MBA可大大提高ASA乳状液的稳定性,采用P-DAVM乳化的ASA乳状液在室温和密闭条件下可以稳定存放24 h.手抄片施胶试验结果表明,ASA与P-DAVM较适宜的质量比为1:1,ASA加入量为0.10%时,手抄片的Cobb 60值可以达到24.75 g/m2.满足普通书写用纸的施胶要求.     

影响油田采出液油水界面膜稳定性因素的研究

油田三次采油中二元复合驱(一般是石油磺酸盐和聚丙烯酰胺)技术的使用,在提高采出液中含油量的同时,也使油井采出液的破乳脱水变得复杂,而破乳脱水的效率与油水界面膜的稳定性密切相关,探索影响油水界面膜稳定性的因素对于三次采油生产中的破乳脱水具有重要理论指导意义.本文中利用Langmuir技术研究了油相中的石油磺酸盐以及水相中的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、pH值、无机盐对油水界面膜稳定性的影响.结果表明,随着油相中石油磺酸盐浓度的增大,界面膜稳定性增大;水相中部分水解HPAM在较高浓度时,界面膜稳定性下降,进一步升高浓度,界面膜稳定性不变;而水相的pH值偏高或偏低以及无机盐的存在都会使界面膜的稳定性增大.     

大庆油田ASP复合驱油体系微观渗流机理

应用平面夹砂模型和微观防真模型研究了大庆油田碱/表活剂/聚合物三元复合体系驱油微观渗流机理,发现,所使用的复合体系具有降低油/水界面张力、减小孔道中毛管力的作用;能够减小原油表面分子的内聚力,提高原油的变形能力和流动能力;能够使残余油乳化变形,易变形的油流渗流通过孔喉时被切割乳化,增加了原油的流动性,乳化后原油具有携带能力;在驱替过程中使油珠聚并形成富集油带;能够调节油/水流度比,扩大波及面积;能够使残余油通过油桥连接、界面输运.     

耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系研究及应用

针对高温高盐油藏采用常规聚合物和表面活性剂驱油效果较差的问题,将耐温抗盐型聚合物SPAM-1和阴-非离子复合型表面活性剂YANC-E进行复配,研制了一种适合高温高盐油藏的耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系,并通过室内实验评价了驱油体系的综合性能。结果表明：该二元复合驱油体系的耐温性能较强,在115℃下老化后,体系的黏度保留率仍能达到90%以上,界面张力仍能达到10^-3mN/m数量级;体系具有良好的抗盐性能,当矿化度大于100 000 mg/L时,体系仍能保持较高的黏度和较低的界面张力;体系具有良好的长时间老化稳定性能,在储层温度和矿化度条件下老化60 d后的黏度保留率在85%以上,界面张力始终维持在10^-3mN/m范围内;驱油体系与原油形成的乳状液稳定性较强,放置120 min后乳状液的分水率小于20%,具有较强的乳化性能;驱油体系在地层条件下吸附6次后仍能保持较高的黏度和较低的界面张力,具有良好的抗吸附性能。另外,岩心水驱结束后注入0.5 PV二元复合驱油体系,能使采收率继续提高25%以上,驱油效果较好。A区块内5口采油井在实施耐温抗盐强...     

重质组分对稠油乳状液稳定性的影响

稠油重质组分对乳状液的稳定性有较大的影响。以新疆某油藏稠油为例,测定了稠油的密度、黏度、凝点和酸值等基本性质,用极性分离法将其分离成饱和分、芳香分、胶质和沥青质,测定4组分的基本性质和元素含量。沥青质能稳定乳状液油水界面膜,沥青质含量为0.5%、胶质含量为4.0%时,模拟油乳状液的析水率最小,稳定性最好。小振幅振荡实验测试模拟油乳状液的界面流变行为发现,胶质/沥青质模拟油乳状液的复数模量(E?)随时间表现出先增大后减小的过程。当沥青质含量为0.5%、胶质含量为4.0%时,2 000 s以后复数模量最大并保持稳定,形成的乳状液较稳定。     

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.     

疏水缔合聚合物APP4流变性能实验研究

采用RS6000测试了疏水缔合聚合物APP4的流变性能,并采用Carreau模型进行拟合.实验及拟合结果表明,疏水缔合聚合物具有较高的零剪切黏度,在质量浓度为500～2 000mg/L范围内,溶液由牛顿流体向假塑性流体转变的剪切速率在2.107～2.241 s-1附近,聚合物的质量浓度在3 000 mg/L时转变速率在...     

球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉对Pickering乳液形成的影响

为了提高淀粉颗粒的乳化能力,以球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉为颗粒乳化剂,大豆油为油相,制备水包油型Pickering乳液。采用激光粒度仪、研究级正置显微镜、流变仪等对Pickering乳液外观、液滴粒径、显微形态及动态流变特性进行表征,考察淀粉颗粒质量浓度(1、5、10、20、30mg/mL)和油相体积分数(10%、20%、30%、40%、50%)对乳液稳定性和流变特性的影响。研究发现:增加颗粒质量浓度导致乳化相体积增加,液滴粒径减小;随着油相体积分数的增加,乳化相体积增加,液滴粒径增大。当颗粒质量浓度为20mg/mL,油相体积分数为40%时,乳液的乳析现象明显改善。球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉颗粒吸附在油/水界面,有效抵抗了液滴聚结,使乳液在储存30d后仍表现出良好的稳定性。流变特性表明:乳液内部存在弹性凝胶网络结构,随着颗粒质量浓度和油相体积分数的增加,液滴间堆积变得更紧密,从而增加了乳液黏度和凝胶强度,使其抵抗形变能力增强。球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉颗粒具有良好的作为Pickering乳液稳定剂的潜力。     

PAMAMPS对高矿化度原油O/W乳状液稳定性的作用

原油形成O/W乳状液体系后,可乳化降黏.但由于盐是强电解质,压缩分散相油珠的双电层,所以高矿化度原油形成的O/W乳状液通常处于不稳定状态,采出过程中会出现水多油少的现象.本文用丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成了系列AM/AMPS聚合物.通过在碱金属为180 000 mg·L-1,碱土金属盐为10 000 mg·L-1的高矿化度条件下,各种聚合物的耐盐性对比实验,筛选出了合适分子量的耐盐的AM/AMPS聚合物(以下简称PAMAMPS).利用PAMAMPS黏度和耐盐活性剂DM-5522(耐受碱金属盐为150 000 mg·L-1,碱土金属为20 000 mg·L-1)的协同作用,使形成的原油O/W乳状液在高矿化度环境下保持一定时间内的稳定(t≥50 min),并能在150 min后达到99%的脱水率.用热力学理论对O/W乳状液体系的分散和稳定进行了解释.此外试验发现了PAMAMPS耐Fe2+的特性,并对PAMAMPS的耐温性应用进行了讨论.     

疏水缔合聚丙烯酰胺临界胶束浓度的测定及微观结构的研究

以胜利油田提供的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)为主要研究对象,通过电导率法和荧光光谱分析法测定了HAPAM的临界胶束浓度(CMC),用黏度法测定了HAPAM的临界缔合浓度(CAC),并分析了该聚合物的疏水缔合行为和性能.通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和冷冻蚀刻技术观察了不同质量浓度下HAPAM溶液的微观结构.结果表明:该HAPAM分子在溶液中随着质量浓度的增大,疏水缔合作用逐渐增强,进而形成超分子聚集体;随着质量浓度进一步增加,高分子链束相互碰撞、缠绕的几率增加,最终形成网孔密集的空间网络结构.     

剪切与高温降解聚合物对水包油乳状液稳定性的影响

研究了聚合物3530S及其降解后的聚合物对水包油乳状液稳定性的影响,用界面剪切粘度和zeta电位考察了水包油乳状液的稳定机理。研究发现,热氧降解后聚合物的界面活性升高,降解后的聚合物使乳状液的稳定性变差,水包油乳状液的稳定性主要由界面膜强度和油珠表面的zeta电位决定。     

剪切与高温降解聚合物对水包油乳状液稳定性的影响

研究了聚合物3530S及其降解后的聚合物对水包油乳状液稳定性的影响,用界面剪切粘度和zeta电位考察了水包油乳状液的稳定机理.研究发现,热氧降解后聚合物的界面活性升高,降解后的聚合物使乳状液的稳定性变差,水包油乳状液的稳定性主要由界面膜强度和油珠表面的zeta电位决定.     

N-苄基-N-正丁基丙烯酰胺三元共聚物与SDS的相互作用

两亲聚合物与表面活性剂在溶液中能形成聚合物/表面活性剂复合物从而引起溶液性质发生重大变化。通过自由基胶束共聚法制备疏水单体为N-苄基-N-正丁基丙烯酰胺(BBAM)的三元共聚两亲聚合物P(AM-NaA-BBAM),并采用FT-IR进行结构表征。采用荧光探针法、黏度法、流变法研究P(AM-NaA-BBAM)与十二烷基磺酸钠(SDS)的相互作用,分析二者的相互作用机制。结果表明:SDS质量浓度较低时,P(AM-NaA-BBAM)与SDS通过形成混合胶束提高P(AM-NaA-BBAM)/SDS混合体系中疏水基团的缔合强度以及混合溶液的表观黏度和弹性;SDS质量浓度较高时,部分疏水基团单独增溶于表面活性剂胶束中从而破坏溶液的空间网络结构,疏水基团的缔合强度降低,混合溶液表观黏度及弹性降低。     

凝析气藏纳米活性油控水技术

为了控制高温高盐边底水凝析气藏气井过量产水,解除产气通道内水锁,恢复气井产能,研制了一种可在地下自发乳化的纳米活性凝析油选择性堵水剂。通过评价纳米活性油生成的W/O乳状液的黏度、粒度、润湿反转能力、活化能、热稳定性和物模封堵性,表明活性油体系在地层条件下易于自发乳化,活化能最低为7.1 kJ/mol。高黏度乳状液和液滴贾敏效应可封堵高渗通道,突破压力是单纯油封堵的4倍,产水率降低为封堵前的1/9。地层润湿性变为亲油,在毛管阻力作用下地层水难以进入低渗产气通道,解除通道内水锁。产气通道内乳化剂被原油稀释,生成的乳状液被破坏,对气道不会造成堵塞,具有很好的选择性。现场注入活性油前建议关井做氮气预处理,并根据不同地层条件给出合适的注入速度。