以大庆减压渣油为原料的高效、廉价驱油表面活性剂OCS的制备与性能研究

针对现有三元复合驱油体系化学剂费用投入大，经济效益差的缺点，以廉价的大庆减压渣油为原料在实验室内合成出廉价的驱油用表面活性剂OCS，并初步评价了所得OCS样品的性能。结果表明，OCS表面活性剂制备重复性好，性能稳定。OCS表面活性剂具有优异的降低原油一地层水界面张力的能力，在NaOH存在条件下，能在较宽的碱浓度范围内使大庆四厂原油的油-水界面张力降至10^-3mN／m。在Na2CO3存在条件下，能在较宽的碱浓度范围内使大庆四厂原油、华北油田古一联原油及胜利孤东采油厂原油的油-水界面张力降至10^-3mN／m。在无碱条件下，对于大港油田枣园1256断块原油，当OCS表面活性剂含量达到0．1％时，油-水界面张力即可降至10-3^mN／m。对大庆四厂原油的驱油试验结果表明，OCS表面活性剂、碱和聚合物三元复合体系(ASP)的驱油效率比水驱提高20％以上。     

OCS表面活性剂工业品的界面活性及驱油效率

针对现有三元复合驱油体系化学剂费用投入大,经济效益差的缺点,利用廉价的大庆减压渣油为原料合成了驱油用表面活性剂OCS.测试结果表明,OCS表面活性剂工业品具有优异的降低原油-地层水界面张力的能力,能在较宽的碱浓度和表面活性剂浓度范围内使不同大庆采油厂原油的油-水界面张力降至10^-3mN/m.在无碱条件下,对于大港油田枣园1256断块原油,当OCS活性剂质量分数达到0.2%时,油-水界面张力即可降至10^-3mN/m.大庆原油的平面模型驱油试验表明,OCS表面活性剂、碱和聚合物三元复合体系（ASP）的驱油效率比水驱提高20%以上.     

OCS表面活性剂驱油体系与大庆原油间的动态界面张力研究

测定了OCS表面活性剂驱油体系与大庆原油间的动态界面张力.在大庆油田评价浓度范围内,考察了碱的类型与浓度、OCS浓度以及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)对动态界面张力的影响.结果表明,强碱(NaOH)体系比弱碱(Na2CO3)体系更容易形成超低界面张力(10-3mN/m),即体系达到超低界面张力的时问较短;高浓度碱体系比低浓度碱体系更容易形成超低界面张力;弱碱条件下,OCS表面活性剂浓度变化对动态界面张力有一定的影响;而强碱条件下则没有明显的影响;聚合物HPAM的引入使得不同体系达到超低界面张力的时间延长.     

以糠醛抽出油为原料制备三次采油用表面活性剂

以糠醛抽出油为原料，通过磺化制备了一种表面活性剂KOCS。界面张力测试结果表明，在强碱NaOH存在的条件下，当KOVS含量为0．2％，碱含量在0．6％～1．4％范围时，KOCS体系与大庆四厂原油可形成超低界面张力(-10^-3mN／m)。在无碱条件下，KOCS表面活性剂单独用于大港油田枣园1256断块原油时，油-水界面张力可达到10^-2mN／m。KOCS能够满足不同油田化学驱对表面活性剂的要求。     

聚氧乙烯型非离子表面活性剂水溶液界面性质的研究

本文初步研究了在大庆油田的油层条件下,聚氧乙烯型非离子表面活性剂的亲水基团、亲油基团大小以及温度对其水溶液的表面张力以及与石油烃和大庆原油的界面张力的影响。结果表明,随亲油基团的碳数增加或亲水基团聚氧乙烯(EO)数的减少,有利于油、水界面张力,临界胶束浓度(CMC)的降低。本文所研究的非离子表面活性剂的CMC值非常低,大约在10~(-3)mol/L左右。大庆原油油、水界面张力,在活性剂浓度小于CMC时,随活性剂浓度的增加而急剧下降,而高于CMC时,只是缓慢下降。表面张力可降到27mN/m左右。在CMC值后,大庆原油的界面张力达到了10~(-1)～10~(-2)mN/m数量级。可见,非离子表面活性剂在大庆油田条件下的效能较好。     

陈庄原油超低界面张力驱油体系研究

开展了单一表面活性剂体系、表面活性剂复配体系及碱+表面活性剂体系与陈庄原油间动态界面张力的测定实验。实验结果表明:CBET-13在较宽的质量分数范围内(0.05%～0.15%)可以使油水界面张力达到超低;质量比为4∶1的SLPS与KAS复配体系,当总质量分数在0.075%～0.15%的范围内可以使油水界面张力平衡值降至10-4 mN/m数量级;总有效质量分数为0.1%、质量比在(9∶1)～(6∶4)范围内的CBET-13与CBET-17复配体系使油水界面张力降到超低;0.2%NaOH+((0.05%～0.2%)SLPS、(0.025%～0.05%)AS-0-4、(0.01%～0.075%)AS-3-0、(0.03%～0.09%)HSBET-12)体系可以使油水界面张力降至10-3 mN/m以下。以上体系,可以作为陈庄油田超低界面张力驱油配方的选择。     

疏水缔合聚合物/碱/表面活性剂三元复合驱体系界面张力特征研究

研究了疏水缔合聚合物/碱/表面活性剂三元复合驱体系与大庆原油形成低界面张力的特征.结果表明,在降低界面张力方面,碱与表面活性剂间存在显著的协同效应;疏水缔合聚合物具有一定的降低油水界面张力能力,其对三元复合驱体系的平衡界面张力影响不大,对体系的动态界面张力具有比较显著的影响.碱、表面活性剂质量分数对琉水缔合聚合物三元复合驱体系/大庆原油间界面张力有很大影响,碱和表面活性剂最佳质量分数分别为1.0%～1.2%和0.1%～0.3%.     

Na+质量浓度对三元复合体系的影响

 阳离子对三元复合体系(表面活性剂+聚合物+NaOH,alkaline/surfactant/polymer,简称ASP)的性能影响较大。在纯水配制的三元复合体系中,利用NaOH和NaCl的质量分数来调节其中Na⁺的质量浓度,考察三元复合体系中Na⁺质量浓度对体系黏度及其与原油之间油-水界面张力的影响。结果表明,三元复合体系中Na⁺质量浓度达到较高值时,三元复合体系黏度就不再变化。在三元复合体系中,无论是NaOH质量分数高而NaCl质量分数低,还是NaCl质量分数高而NaOH质量分数低,只要体系中Na⁺质量浓度在5200~7700 mg/L,就能与原油形成超低油 水界面张力,这是三元复合体系Na⁺质量浓度的变化导致表面活性剂分子在油-水界面上的吸附发生变化的结果。     

OCS表面活性剂用于大港油田枣1219断块表面活性剂驱的室内研究

通过界面张力、增溶率、吸附量以及驱油效率的测定,研究了OCS表面活性剂用于大港油田枣1219断块油藏表面活性剂驱的性能。结果表明,OCS表面活性剂用于大港油田枣1219断块油藏原油时,油水界面张力均可以达到1×10-2mN/m的数量级,最低可以达到1×10-3mN/m。在注入浓度0.5%时,OCS表面活性剂在大港油田枣1219断块岩心上的吸附量小于2mg/g油砂。室内岩心驱油试验结果表明,当OCS表面活性剂的浓度为0.5%时,OCS表面活性剂驱可比水驱提高采收率12.2%。可以满足大港油田枣1219断块油藏进行表面活性剂驱的要求。     

OCS驱油剂用作不同断块油田表面活性剂驱的可行性研究

通过研究OCS驱油体系的油水界面张力和乳化性能及驱油效果,考察其在不同断块油田表面活性剂驱的可行性。结果表明,当OCS表面活性剂含量为0.05%-0.4%时,驱油体系与不同断块油田原油间的界面张力可降到10-2-10-3mN/m数量级,说明OCS驱油体系具有较好的界面活性和适中的乳化性能。物理模型驱油试验结果表明,在水驱基础上,注入0.3PV的OCS表面活性剂水溶液,原油采收率可提高18.08%。     

不同减压渣油为原料的表面活性剂与对应原油间的界面张力协同效应

利用大庆减压渣油和大港减压渣油分别制备出驱油用表面活性剂OCS-1和OCS-2。通过测试油水界面张力,探讨了以不同油田减压渣油为原料制备的驱油用表面活性剂与对应原油间的界面张力性质。结果表明,以某一油田减压渣油为原料合成出的表面活性剂用于对应油田原油时将会有较好的界面张力性能,即表面活性剂体系与对应原油间具有明显的界面张力协同效应。     

无碱非离子表面活性剂-甲醇复合体系性能研究

研究了非离子表面活性剂-甲醇复合体系的界面活性、抗稀释性、稳定性和抗盐性。结果表明，甲醇对体系起到协同作用，复合体系不需任何碱剂，在表面活性剂和甲醇较宽使用浓度范围内，可与大庆原油形成超低界面张力；复合体系稀释到原浓度的30％后仍能与原油形成超低界面张力；在模拟地层条件下，复合体系放置28d内可保持超低界面张力；在矿化度为2000～10000mg／L范围内，均可形成超低界面张力，最佳矿化度为5000mg／L。     

Interfacial properties of Daqing crude oil-alkaline system

The oil/water interfacial properties of crude oil emulsions formed by alkaline/surfactant/ polymer（ASP） flooding in the Daqing Oilfield were investigated in this paper by the measurement of interfacial tension,interfacial shear viscosity and Zeta potential of the oil/water system.The result showed that both NaOH and Na₂CO₃ could react with acid substances in the crude oil to produce interfacially active components,which are adsorbed on the interfaces between the aqueous phase and oil phase, resulting in a decrease of the interfacial tension,negatively charging the surface of oil droplets,but making little change in the interfacial shear viscosity.For the same ionic strength of NaOH and Na₂CO₃, the interfacial tension of NaOH solution-crude oil system is lower,but the interfacial shear viscosity of NaOH solution-crude oil system is higher,than that of Na₂CO₃ solution-crude oil system.The negative value of the Zeta potential on the surface of the oil droplets is large.Accordingly,the O/W emulsion of NaOH solution-crude oil system is more stable than that of Na₂CO₃ solution-crude oil system.     

复合驱体系化学剂静态损失评价方法研究

化学剂的损失程度直接影响化学段塞的使用效率。仅考察经油砂吸附后的化学剂损失,不能全面反映驱替过程中的化学剂静态损失程度。为此系统考察了三元复合驱体系经油砂和油相吸附后,表面活性剂质量分数和组成、NaOH质量分数及三元体系与原油间界面张力的变化。三元复合驱组成为:HPAM1.5g/L,表面活性剂上限质量分数0.3%,NaOH上限质量分数1.2%。实验结果表明,经油砂7次吸附后,表面活性剂质量分数从0.28%降至0.02%;NaOH质量分数从1.10%降至0.71%;三元体系经油砂5次吸附后,与原油间的界面张力已无法降至10^-3mN/m数量级。经油砂吸附后的三元体系与油相作用后,表面活性剂质量分数降低,最大降幅达50%,表面活性剂分子量明显升高;而NaOH质量分数降幅较小,最大降幅仅为15.22%;经油砂3次吸附后的三元体系与油相作用后,与原油间的界面张力已无法降至10^-3mN/m数量级。建议将油砂吸附与油相充分作用相结合,综合评价驱替液的化学剂静态损失程度。     

石油羧酸盐及碱复合体系／大庆原油间的动态低界面张力研究

本探讨了石油羧酸盐及碱复合体系和大庆原油间的动态低界面张力形成的原因，并研究了盐含量、碱含量对其间动态低界面张力的影响。结果表明，低界面张力主要是石油羧酸盐活性剂的贡献，而动态低界面张力过程是由水相中碱与原油中的有机酸反应生成的界面活性物质引起的。在某一含量范围内，随ＮａＣｌ或ＮａＯＨ含量增加，动态低界面张力曲线移向低界面张力区。