表面活性剂驱改变了碳酸盐岩储层的润湿性

水驱开采裂缝性、油湿／混合润湿碳酸盐岩储层的效果差。正在研究用稀释表面活性剂方法增加裂缝性碳酸盐岩储层的采油量。本文研究了稀释碱．阴离子表面活性剂溶液与原油在碳酸盐矿物表面的相互作用。进行了润湿性、相态、界面张力和吸附试验。本文证实了，阴离子表面活性剂同样能够将方解石表面的润湿性变成中等润湿／水湿条件，或对于西得克萨斯原油来说，阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂DTAB好。     

碳酸盐岩油藏表面活性剂驱的润湿性改变

水驱后油湿性/混合润湿性的碳酸盐岩裂缝油藏的采收率很低。研究的稀释表面活性剂方法可以提高碳酸盐岩裂缝油藏的采收率。本文研究了稀释的含碱阴离子表面活性剂溶液与碳酸盐岩矿石表面原油的相互作用关系。分别做了润湿性、相行为、界面张力和吸附试验。对于西得克萨斯原油,阴离子表面活性剂将方解石表面润湿性改变为中性/水湿条件的性能要优于阳离子表面活性剂DTAB。所有的碳酸盐岩(石印灰岩、大理石、白云石、方解石)表面在阴离子表面活性剂作用下都表现出类似的润湿性改变。也识别出阴离子表面活性剂与原油间具有非常低的界面张力值(<10-2mN/m),碱的添加可以大大降低磺酸盐表面活性剂的吸附。     

裂缝性碳酸盐储层中表面活性剂辅助重力泄油的模拟

注水开发几乎不能从碳酸盐岩油藏中采出原油,因为碳酸盐岩油藏通常是油湿性和裂缝性的.将稀释的表面活性剂溶液注入裂缝中能够降低油水界面张力(IFT),改变岩石与中间体/水湿性物质的润湿性从而提高原油产量.一个三维、两相、多组分、有限差分和全隐式数值模拟模型已开发出来,此模型综合了吸附作用、相态特性、润湿性、相关毛细管压力/相对渗透率变量.此模拟软件的可靠性已经通过对比岩心级模拟结果与实验室中得到的实验结果得以证实.从界面张力降低、润湿性改变和渗透率差异等方面来研究表面活性剂辅助重力泄油对这些过程参数的敏感性.在早期阶段通过改变润湿性来驱动原油生产,但在后期重力是主要驱动力.使润湿性向着水湿状态改变的表面活性剂能使高界面张力系统具有较高的采收率.对于低界面张力系统,不能改变润湿性的表面活性剂能使油田具有较高采收率.润湿性的大幅度改变可以提高原油采收率.对于低界面张力系统采收率随渗透率的降低而显著降低,而对于高界面张力系统影响很小.     

低成本低浓度表面活性剂对润湿性和相对渗透率的影响

将油水界面张力降低几个数量级可以减少表面活性荆驱的成本.本文对使用低成本表面活性剂改变润湿性从而提高原油采收率的潜力进行了研究.表面活性剂改变润湿性的程度可以通过测量接触角和油水相对渗透率来表征.利用表面活性剂改变润湿性的机理,使油层岩心/流体组合产生中间润湿或者混合润湿,最终能大幅度提高原油采收率.     

润湿乳化型含氟表面活性剂的制备及其性能研究

目的 在表面活性剂中引入含氟链段,进行含氟表面活性剂的性能研究。方法 以马来酸酐、十二烷基伯胺、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、全氟丁基乙基醇、亚硫酸氢钠为原料,合成了润湿乳化型含氟表面活性剂(EFS),采用FTIR和¹H NMR技术表征了制备产物的结构,考查了EFS的润湿性能、乳化性能和驱油性能。结果 EFS可有效改善注入水与水湿、中性和油湿玻璃片的润湿性,具有较好的润湿改变性。当EFS质量分数为0.2%时,具有良好的乳化原油性能;在24 h内,可将毛细管中的原油驱出一半以上,具有良好的驱油性能,且毛细管与瓶底角度越大时,原油越容易驱出。     

裂缝性碳酸盐岩油藏化学剂辅助提高采收率研究进展

碳酸盐岩油藏在全球范围内分布广泛,原油产量占比较高。由于碳酸盐岩储层结构复杂、裂缝发育、非均质性强以及偏油湿的润湿性特征,注水开发的采收率较低,化学剂辅助采油成为进一步提高采收率的有效方法。为了更好地开展该类油藏化学剂辅助提高采收率技术研究,系统总结了化学剂辅助提高采收率的作用机理、常用表面活性剂及数值模拟方法,介绍了成功应用表面活性剂辅助采油的矿场试验实例,指出了该项技术下一步的工作重点和研究方向。     

表面活性剂对鄂尔多斯盆地致密砂岩储层渗吸采收率影响分析

为了研究致密砂岩储层表面活性剂的渗吸作用机理,首先研究了4种不同类型的表面活性剂润湿性反转能力与降低界面张力能力,并开展了表面活性剂渗吸实验;结合核磁共振测试与高压压汞实验表征了岩心微观孔隙特征,并在渗吸过程中进行核磁共振测试,研究了不同岩心孔隙类型的渗吸作用机理。研究表明：阴离子表面活性剂润湿性反转与降低界面张力的能力更强,且润湿性改变是提高渗吸采收率的关键。致密砂岩孔隙类型为纳米孔（r <0.1μm）、微孔（0.1μm 10μm）,其中微孔为原油主要储存空间,孔隙体积占比达67.7%;宏孔的渗吸采收率最大,其次为微孔、纳米孔。阳离子活性剂CTAB、两性离子表面活性剂BS-12对渗吸具有抑制作用,非离子表面活性剂APG-12的渗吸效果同样较差;阴离子表面活性剂SDS、AES润湿性改变效果最好。对于致密岩石亲水润湿的质量分数为0.1%表面活性剂溶液,润湿时间（AES相似文献   

表面活性剂对致密砂岩储层自发渗吸驱油的影响

自发渗吸驱油是致密砂岩油藏比较重要的一种采油方式。为了研究表面活性剂对长庆油田致密砂岩储层渗吸效果的影响,采用核磁共振技术,根据天然岩心在地层水和表面活性剂中的自发渗吸实验,研究了不同润湿性岩心自发渗吸的特点,以及表面活性剂对中性润湿砂岩渗吸结果的影响。实验结果表明:强水润湿砂岩的渗吸采出程度为60%左右,而中性润湿砂岩的渗吸采出程度只有33%左右;表面活性剂的加入能够有效提高中性润湿砂岩的渗吸采出程度,0.05%HYZ-5的效果最好。通过岩心驱替实验评价了HYZ-5表面活性剂对中性致密砂岩周期注水采收率的影响,可以看出HYZ-5可以显著提高周期注水的采收率。现场试验证明,A井采用周期注水,注入HYZ-5表面活性剂溶液渗吸驱油后,取得了明显的增产效果,说明表面活性剂可以提高致密砂岩储层的自发渗吸驱油效率。     

低渗透砂岩气层岩心润湿性改善实验

低渗透砂岩气层容易受到水锁伤害,从而降低该类储层的开发效果.砂岩储层一般带有负电荷,阴离子表面活性剂溶液能够降低吸附伤害,为了研究该类液体对低渗透砂岩储层岩心润湿性改善情况,设计了一套实验流程及实验方法.首先注入地层水,分析气层岩心水锁伤害程度,然后选择不同浓度阴离子表面活性剂溶液,进行岩心润湿性实验研究,通过测量注入前后岩心含水饱和度及渗透率,分析气层岩心水锁改善情况.实验结果显示,随着阴离子表面活性剂溶液浓度增加,实验岩心原始含水饱和度降低,基质渗透率增大,有效地改善了气层岩心润湿性.综合考虑成本影响,选择阴离子表面活性剂溶液质量分数为3%.实验过程也证明,设计实验流程及方法简捷、操作性强.     

油田注水吞吐采油的可行性分析

Graham.J．W．的自吸理论公式揭示了裂缝性油藏自吸水驱油量与基质的物性、润湿性、油水界面张力、原油粘度以及油水接触面积的关系。根据这一理论公式，阐明了注水吞吐采油井应选择地层能量不足、原油粘度低、剩余可采储量高、油层亲水并具有1～2个物性好的主力油层，最好是反韵律所组成的裂缝发育的油组。亲油岩心、高粘度原油的全模拟实验证明，在注入水中加入表面活性剂和粘土防膨胀剂，可有效地保护储层、降低油水界面张力、改变岩石润湿性．可大幅度提高原油采出程度。     

超低界面张力下泡沫驱油试验首次获得成功

通过注碱／表面活性剂／聚合物（ASP）降低原油与驱替液之间的界面张力（IFT），可提高采收率和驱替液的粘度，增加体积扫油效率，将天然气添加到碱／表面活性剂／聚合物液体中会形成一种碱／表面活性剂／聚合物泡沫（ASPF）型驱替液，本文介绍了碱／表面活性剂／聚合物泡沫在实验室和现场试验的结果，目前的采收率为原始原油地质储量的65．5％。     

重质稠油油藏碱/表面活性剂二元复合驱室内实验

针对渤海某稠油油田储层非均质性、储层物性和流体性质等特点,利用室内实验方法,对碱/表面活性剂二元体系中表面活性剂与原油的界面活性、碱对表面活性剂/原油间界面活性的影响、碱/表面活性剂之间的协同效应进行了实验研究,对碱/表面活性剂驱油效果进行评价.结果表明,碱/表面活性剂二元驱油体系,具有降低界面张力,提高驱油效率的作用...     

白豹油田长3特低渗透储层水驱油效率试验研究

通过润湿性分析、水驱油及油水相对渗透率试验、真实砂岩微观模型试验，对白豹油田长3低渗透储层水驱油效率及微观水驱油机理进行了较为深入的分析研究，长3储层润湿性为偏亲油，水驱油效率较高，最终期驱油效率平均60．3％，油膜和绕流是残余油存在的主要形式。在注入水中加入表面活性剂能明显提高白豹长3储层驱油效率及自吸排油量，表面活性剂对驱油效率的影响除了。与渗透率等岩心固有性质有关外，还与使用的表面活性剂有关，从试验结果看，表面活性剂OT-1的驱油效果好于BM。     

表面活性剂对低渗油湿灰岩表面性质及渗吸行为的影响

裂缝发育的低渗灰岩储层，当基质岩块为混湿及油湿时，毛细渗吸驱油作用很弱。本工作采用毛管上升、渗吸及相对渗透率曲线方法，在62℃下研究了CTAB和SDBS溶液对油湿灰岩表面性质及渗吸行为的影响。浓度为700mg／L时，SDBS溶液与原油间的界面张力为0．035mN／m，而CTAB溶液为1．25mN／m；随着浓度增大，SDBS溶液使亲油的毛管表面润湿接触角缓慢减小，而CTAB溶液使润湿接触角大幅减小，在与最大吸附量对应的浓度下润湿接触角有最低值；亲油岩心在CTAB溶液中的渗吸驱油速度较SDBS溶液中的渗吸驱油速度高；相渗曲线表明，与亲油岩心／SDBS溶液体系相比，亲油岩心／CTAB溶液体系的油相相对渗透率较高而水相相对渗透率较低。因此，CTAB类阳离子表面活性剂可望用于该类油藏的开发。讨论了相关的机理。图6参10。     

碳酸盐岩油藏低矿化度水驱作用机理实验

碳酸盐岩油藏低矿化度水驱应用潜力巨大，为了更好地推广其矿场应用而针对性开展作用机理的实验研究。首先，岩心驱替实验研究注入水矿化度和关键离子组成对采收率的影响；而后，润湿角测定实验分析注入水矿化度和关键离子组成对碳酸盐岩表面润湿性的影响；最终，根据实验结果建立碳酸盐岩油藏低矿化度水驱作用机理。研究发现：低矿化度水驱能有效改变碳酸盐岩表面润湿性进而提高油藏采收率，存在最优矿化度使得碳酸盐岩表面润湿性变化最大、采收率最高；Mg²⁺和SO₄^2-对碳酸盐岩表面润湿性和原油采收率的影响效果不同；随着溶液中Mg²⁺浓度升高，碳酸盐岩表面润湿性变化不断增强、原油采收率不断升高；随着溶液中SO₄^2-浓度增加，碳酸盐岩表面润湿性变化先增强后减弱、原油采收率先增加后稳定。碳酸盐岩油藏低矿化度水驱作用机理在于润湿性的改变：①SO₄^2-吸附在正电性的碳酸盐岩矿物表面，中和表面电荷，促进了Mg²⁺向矿物表面运动；②Mg²⁺与碳酸盐岩矿物表面的Ca²⁺发生取代反应，造成原油组分的解离。     

酸性条件下泡沫的稳定性

本文探讨了酸性ｐＨ条件下泡沫的稳定性。考察了以一种阴离子表面活性剂、一组阴离子、阳离子混合表面活性剂及一种氟表面活性剂发泡体系制的泡沫的半衰期与ｐＨ值和温度的关系。     

花椒油皂化产物的应用性能研究

在对花椒油皂化产物（HJY－Na)的基本物化性能评价的基础上,研究了其水溶液抗Ca^2 沉淀的能力,对工业煤油的乳化能力及其原油的驱替能力等实际应用性能,室内初步探讨了HY－Na与阴离子表面活性剂的复配物（HX－1）作为驱油用表面活性剂应用的可行性。     

致密储层体积改造润湿反转实验及模拟研究

针对目前致密储层在改造后依然存在的递减速度快、采收率低等问题,采用在压裂液中添加表面活性剂的方法,增强地层能力,降低界面张力,改变裂缝壁面附近润湿性,实现致密储层润湿反转并发挥渗吸作用,从而进一步提高原油采出程度。首先进行了致密储层润湿反转的实验研究,在实验基础上,通过无因次俘获数计算润湿反转前后的相渗曲线和毛管压力曲线,并进行润湿反转的模拟研究。实验结果表明：加入表面活性剂可使渗吸采收率由原来的4.9%提高至22.3%;采用不同的相渗曲线和毛管压力曲线,并经过内插法处理的数值计算结果与实验数据吻合;现场试验表明,在体积压裂形成复杂裂缝的同时,考虑压裂液的润湿反转功能,单井产量可提高3～6 t/d。压裂液中加入表面活性剂,在压裂过程中可改变储层润湿性,提高开井产量,对于致密储层的有效开发和提高采收率具有现实意义。     

接触角测量的新方法

当液相的表面张力已知时,接触角的测量为计算固相本身的表面张力提供了可能性。反过来固相表面张力是决定固－液润湿性能的重要因素,如果固－液完全润湿（接触角θ＝0）,则固体的表面张力一定与液体的表面张力相等,通常认为接触角越小,润湿性能越好,且润湿速度越快。在原油注水开采中,本来岩石是亲水性的,当它与原油接触后,原油中含有的天然活性物依极性相近规则吸附于砂岩表面上,使砂岩表面为亲油表面,这样不利于水驱油。为了改变岩石的亲油性,在注水或三次采油中加入活性剂,就使岩石表面发生再吸附,重新变成亲水表面,从而达到有利于驱油的目的。活性剂与岩石的接触角越小,润湿性能越好,水驱油的效果越好。怎样准确的测量固体与液体的接触角成为至关重要的因素。通过实验研究发现：采用K－12接触角测量仪,可以准确地测量出固体与液体之间的接触角。     

基于核磁共振技术研究表面活性剂提高吉木萨尔页 岩油渗吸效率*

为评估表面活性剂提高吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油渗吸效率潜力,研究其微观动用特征,本文采用低场 核磁共振成像系统研究了阴离子表面活性剂Surf-L在不同润湿性天然页岩油岩心渗吸效率和不同孔隙中含油 饱和度随时间的变化。核磁共振T₂谱结果表明,质量分数为0.1%的阴离子表面活性剂Surf-L能有效提高吉木萨 尔页岩油藏岩心的渗吸效率。对于中性润湿性的匀质粉砂岩岩心S52,胍胶溶液和含Surf-L的胍胶溶液主要动 用大、中孔隙内原油。其中,渗吸效率贡献率最大的是大孔隙,其次是中孔隙。含Surf-L的胍胶溶液可以有效动 用中、小孔隙内原油,最终渗吸效率比胍胶溶液提高6.95百分点。对于亲油的砂质云岩岩心S39,胍胶溶液主要 动用大孔隙内原油,而含Surf-L的胍胶溶液能有效动用中、小孔隙内原油,最终渗吸效率比胍胶溶液提高18.89 百分点。表面活性剂渗吸过程可分为前期、中期和后期3个阶段：渗吸初期,中孔隙的贡献率最大为61.7%;渗吸 中后期,大孔隙的贡献率逐渐上升。同时,胍胶溶液渗吸平衡时间约为51 h,而含表面活性剂的胍胶溶液渗吸平 衡时间约为100 h。无论是中性润湿岩心还是亲油性岩心,相对于胍胶溶液,含表面活性剂的胍胶溶液通过有效 动用中、小孔隙内原油,可进一步提高页岩油藏渗吸效率。