聚氧丙烯醚型表面活性剂结构及矿化度对油水界面张力的影响

实验选用9AS-n-0、13AS-n-0系列氧丙烯聚醚型表面活性剂,使用Texa-500型界面张力仪在55℃时不同矿化度条件下,测定了表面活性剂水溶液与桩西106-x18-15脱水原油间的界面张力,研究了矿化度及表面活性剂分子结构与油水界面张力的关系.研究发现,随着矿化度的增加,界面张力不断降低,在某一特定值时,界面张力达到最小值;随着氧丙烯链的增长,达到低界面张力所需矿化度的区域是逐渐降低的;研究还发现,含有分支结构的13AS-n-0系列表面活性剂的界面活性要比9AS-n-0好.     

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.     

十二烷基硫酸钠-长链醇体系泡沫性能与表面参数关系研究

使用德国KRSS公司生产的DSA100界面扩张流变仪,采用小幅周期振荡法在室温下考察十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基硫酸钠/长链醇体系的泡沫性能(起泡性和稳定性)与表面参数(表面张力和表面扩张流变性)之间的关系。结果表明:向SDS溶液中分别加入十二醇、十四醇、十六醇和十八醇,体系的起泡体积和析液半衰期会随着醇的链长的增加先增大后减小,表面张力会先减小后增大,而体系的扩张模量、弹性模量和表面黏度都会先增大后减小;体系的起泡性由表面张力和表面黏弹性共同决定;体系的析液半衰期随着扩张模量、弹性模量和黏性模量增大而增大,并且析液半衰期与弹性模量具有较为明显的线性关系。     

缓交联纳米微球的合成及控水性能

为了解决高温高盐塔河气井过量产水影响采收率的难题,对聚醋酸乙烯酯纳米微球进行了改良,加入改性聚丙烯酰胺使其在140℃下具有缓交联性能,确保微球溶液能到达更远的范围并在指定的位置膨胀.研究了微球缓交联功能的主要影响成分和缓交联效果,对比了三种微球的抗剪切性能,并观测了微球在塔河地层条件下膨胀的形态变化,表明了纳米微球高温控水的作用方式.根据塔河气井现场岩心进行了控水实验,证明此微球具有很强的控水性能和高温选择性,并对其选择性机理进行了分析,扩大了微球控水的应用范围.     

酸化淤渣的成因分析

酸化淤渣的生成是影响酸化效果的重要因素,而酸液浓度、酸液类型、酸化添加剂及酸液中的金属离子等对酸化淤渣的生成有影响。对渤南油田２个区块的油样进行了试验,重点研究了三价铁离子和二价铁离子对酸化淤渣生成的影响。结果表明,三价铁离子会促进淤渣的生成;二价铁离子对淤渣的生成也有一定的影响,但通以氮气对二价铁离子进行保护后,二价铁离子对淤渣生成的影响降低。针对义４－７－１０油样,筛选出ＣＨ－１和ＣＨ－２两种有效的防淤渣剂。这两种防淤渣剂复配使用（其浓度均为０．５％）时,预防淤渣效率可达９５％以上     

甜菜碱活性剂用作碳酸盐岩酸液转向剂研究

针对高温高盐碳酸盐岩油藏,且油层厚度大、非均质性严重、酸化后易出现含水率上升的问题,开展了甜菜碱两性表面活性剂自转向酸的研究。实验室合成了四种分子结构不同的甜菜碱表面活性剂(CBET-18、CBETXN-18、CBETXN-22S、CBETXN-22J)。评价表明,CBET-18对残酸的稠化能力最强,CBETXN-18对残酸的稠化能力最弱,但CBET-18和CBETXN-22S在15%盐酸中需要较高的溶解温度。甜菜碱表面活性剂在碳酸盐岩表面有吸附作用,会导致润湿性反转;且仅用盐水浸泡即可恢复岩石表面的润湿性,因此它不会对酸化后的生产造成影响。物理模拟实验表明,对于渗透率级差低于5的并联岩心,自转向酸有较好的转向性能,可保证低渗透岩心得到有效酸化。     

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。     

孔隙介质中泡沫生成机制和转向能力研究

为了明确泡沫在地层中的生成、运移等行为并考察其在油气田开发中的应用基础,通过利用微观刻蚀玻璃模型开展可视化实验的方法研究了泡沫在孔隙介质中的生成机制以及转向能力。结果表明：排驱时易发生颈部卡断,吸吮时易发生颈前卡断、直线卡断;气液混注时随含水饱和度变化,会使吸吮和排驱过程交替出现,而导致生泡方式发生改变;发现颈前卡断生成的泡沫直径略小于生泡孔隙喉道的直径,直线卡断生成的泡沫直径约为生泡孔隙喉道直径的2倍,颈部卡断生成的泡沫直径与孔隙体直径大致相当;泡沫在不同渗透率级差模型中运移转向能力差异较大,一般非均质地层注泡沫转向的渗透率级差极限为6:1,单纯注泡沫难以波及高渗透率级差模型中的低渗区域。可见上述研究结果能对泡沫在提高采收率中的应用提供一定的指导作用。     

原油组分与降凝剂相互作用

利用红外光谱探讨了原油中各组分与降凝剂之间的相互作用,由实验得到以下主要结论:降凝剂的极性基团与沥青质的极性基团形成氢键,降凝剂和沥青质分子结合在一起,降凝剂高分子链转动和扭曲,减少沥青质平面分子结构的重叠,减少堆叠体的形成;另一方面,降凝剂中的极性基团也可以与胶质的极性基团发生氢键作用,降凝剂高分子分子健转动和扭曲,减少胶质本身的氢键结合,减少胶质分子之间通过氢键形成密集胶束的趋势。由于沥青质堆叠体和胶质密集胶束的减少,原油的粘度的降低,达到了降低原油粘度的目的;原油的凝点主要由蜡的含量和组成决定的,胶质和降凝剂能够参与使蜡的结晶,使蜡晶的形态和尺寸发生改变,达到降低凝点的目的。     

桩106稠油油藏低气液比氮气泡沫驱实验研究

针对桩106普通稠油油藏水驱开发后期提高采收率的需要,同时为了克服常规泡沫驱注气成本和注入压力过高的问题,开展了低气液比氮气泡沫驱实验研究.泡沫驱油体系筛选实验结果表明:构建的泡沫驱体系0.2wt%DS2+0.5wt%Na2CO3具有良好的起泡性能(起泡体积570ml,析液半衰期590s),同时具有大幅度降低油水界面张力(1.4×10-3mN/m)和较强的乳化能力(最小乳化转速275r/min).岩心物理模拟实验表明,低气液比条件(0.2∶1—0.5∶1)下的氮气泡沫驱不但能够在水驱基础上提高采收率22%—30%,而且还可以防止气体的过早突破,从而起到较持久的调驱作用.低气液比泡沫驱是提高普通稠油油藏水驱开发后期采收率的一种经济有效的方法.