脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐的合成与界面张力

以脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚为原料,研究了反应温度、反应时间、物料配比对羧甲基化反应的影响,通过一系列实验确定了合成最低界面张力体系的最佳实验条件,并对最佳合成条件下的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐的性质进行了探讨,脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧甲基化后其界面张力得到改善。     

高Ca2+地层水条件下一种调驱剂的研究

高温高矿化度地层条件下,交联聚丙烯酰胺调驱剂的稳定性能较差,Ca2 等二价金属离子是影响其稳定性的一个重要因素.而Na2××可充分利用地层水中的Ca2 与其反应产生沉淀起调堵作用,水解产生的碱与原油中的石油酸反应产生表面活性剂起驱油作用.文中研究了Na2××产生沉淀的条件,降低油水界面张力的活性能力,对地层的堵塞能力,对比评价了交联聚丙烯酰胺调驱剂与Na2××调驱剂的调驱效果.结果表明,Na2××调驱效果明显好于交联聚丙烯酰胺调驱剂.     

最新专利文摘

原油流动性改进剂及其制备方法该发明涉及高含水油井和集输管道所用的原油流动性改进剂及其制备方法。解决了降粘防蜡及成本高的问题。其特征在于 :各成分及配比按质量计聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚 5～ 10份、聚氧丙烯聚氧乙烯多乙烯多胺乙醚 5～ 10份、十二烷基苯磺酸钠 1～ 5份、聚氧丙烯聚氧乙烯树脂醚 1～ 5份、聚氧丙烯聚氧乙烯脂肪醇醚 1～ 3份、甲醇 1～ 3份及水 30～ 5 0份加以混合后加热 5 0～ 10 0℃ ,恒温搅拌 2ｈ ,在温度降到 30～ 4 0℃出料即得该改进剂。该改进剂加入油井和管道 ,不需加入防蜡剂和少加破乳剂就能实现油水分离…     

聚合物分子聚集态对液流转向效果影响及其作用机理

对4种调驱剂聚合物纳米球、部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）溶液、Cr³⁺聚合物凝胶和聚合物表面活性剂的黏度、分子线团尺寸、微观聚集态、驱油效果及其液流转向效果进行了研究和机理分析。结果表明,浓度相同时,调驱剂的黏度从大到小依次为：聚合物表面活性剂>Cr³⁺聚合物凝胶>HPAM溶液>聚合物纳米球（约2 mPa·s）。水驱至含水40%后转注0.38 PV调驱剂,采收率增幅从大到小依次为：Cr³⁺聚合物凝胶(14.5%)>HPAM溶液(10.2%)>聚合物表面活性剂(6.8%)>聚合物纳米球（-5.1%）。液流转向效果实验结果表明,调驱结束时,Cr³⁺聚合物凝胶、HPAM溶液、聚合物表面活性剂、聚合物纳米球调驱后的低渗透层采收率增幅分别为：24.7%、16.5%、10.3%、3.1%,低渗透层分流率分别为：20.8%、12.4%、9.7%、3.2%。聚合物分子聚集态是影响黏度及液流转向效果的主要因素。聚合物纳米球、HPAM溶液、Cr³⁺聚合物凝胶和聚合物表面活性剂的水动力学半径Rh(0.267、0.066、0.079和0.771 μm)均小于0.46R（R为岩石孔喉半径）,理论上难以形成稳定封堵,其聚集态分别为颗粒状、线网状、局部网状和区域性网状。Cr³⁺聚合物凝胶在岩石孔喉内的滞留量和流动阻力最大。聚合物表面活性剂黏度较高,但与岩石的孔喉配伍性较差,易在注入端面发生堵塞。     

新型物理交联凝胶体系性能特点及调驱能力研究

针对目前化学交联凝胶和体膨体颗粒类堵剂存在的地下交联不易控制及和孔喉尺寸较难匹配的不足,通过在聚丙烯酰胺侧链上引入含有18个碳的季铵盐疏水性功能基团,设计合成了以分子间物理交联为主的新型调驱体系,并对体系的分子结构特点,在水溶液中的微观聚集形态和性能进行了表征和评价。研究结果表明,物理交联调驱体系疏水性功能基团在水溶液中自发聚集,产生物理交联,形成致密的网络聚集体,聚集体的网络尺寸为200~400nm,相对于化学交联凝胶,具有更好的增黏性、黏弹性和抗剪切性,同时通过调整疏水性功能基团的含量,可调整体系的成胶时间。在地层存在大孔道的条件下,注入未交联的颗粒,颗粒能在岩心中产生物理交联,有效封堵高渗带。物理交联体系分子间的作用力没有化学交联的共价键强,体系在地层中有一定的运移能力,因此物理交联体系具有调驱性能,是一种比较有前景的新型高效堵调体系。     

超细纤维素与丙烯酰胺接枝共聚物在调剖堵水中的应用

通过室内实验得到超细纤维素丙烯酰胺接枝共聚物为调剖剂主剂的最佳配方为:2000 mg/L接枝共聚物C-PAM+1000 mg/L交联剂PF+20 mg/L控制剂氯化铵,考察了该调剖剂体系的抗盐性、耐温性及抗剪切性。实验结果表明,该调剖剂体系具有较好的抗盐性,在自来水中的初始黏度为30 m Pa·s,成胶后的凝胶强度为3.5×104m Pa·s,在矿化度100 g/L的模拟地层水中成胶后的凝胶强度为3×104m Pa·s。该调剖剂体系适用于60数80℃的中性油藏,形成凝胶的稳定期超过80 d。该调剖剂体系具有较强的抗剪切性,在经过高速剪切(剪切速率100 s-1)后,初始黏度保留率在60%以上,成胶后凝胶强度保留率在80%以上。综上,超细纤维素丙烯酰胺接枝共聚物C-PAM可应用于调剖堵水中。     

多孔介质对交联聚合物成胶效果影响及作用机理

研究了3种交联聚合物体系在多孔介质中的成胶性能,实验温度45℃。在实验容器中,Al3 交联体系配制后60天内黏度变化较小,是一种CDG;Cr3 交联体系15天达到最高黏度2.3 Pa.s,是缓慢交联的弱凝胶;无机有机复合交联体系15天黏度1.8 Pa.s,45天达到最高黏度80 Pa.s,是延迟交联的强凝胶。人造非均质岩心模拟大庆主力油层,平均渗透率0.8μm2,长30 cm。以聚合物溶液为对照,按水—凝胶—水—凝胶—候凝20天—水的顺序驱替,由驱替过程中入口和中间点压力与注入量关系判断,Al3 体系进入岩心并通过分子内交联成胶,Cr3 体系在进入岩心前已发生交联并在端面造成堵塞;进入岩心的复合交联体系基本上不成胶。引证了文献发表的大庆油田铬凝胶调驱的有关数据。讨论了储层孔隙结构、渗透率-孔隙半径中值关系曲线及聚合物分子线团半径。认为在孔隙介质中由于孔隙壁造成的“笼”效应,聚合物的分子间交联受到一定程度的阻碍。图7表3参8。     

复合交联聚合物调剖剂的室内实验研究

研制了一种聚丙烯酰胺为主要成分的复合交联聚合物型调剖剂体系,考查了聚丙烯酰胺、稳定剂、温度等因素对调剖剂性能的影响。实验结果表明,配方体系可在120℃条件下成胶,可配置出黏弹性高、强度高、黏度保持率高的复合交联聚合物调剖剂。通过室内实验研究,确定该调剖剂可用于120℃以下高温油藏的调剖作业。     

临界温度下不同凝胶体系适应性研究及配方优化

为了满足现场深部调驱的需求,研究适用于临界温度(65~75 ℃)条件下的凝胶调驱体系配方。采用室内实验评价方法对聚丙烯酰胺(HPAM)-有机铬和聚丙烯酰胺(HPAM)-酚醛树脂共2种常用凝胶体系在70 ℃条件下的适应性进行了分析与评价。研究结果表明,酚醛树脂凝胶比有机铬凝胶的成胶黏度高,黏弹性模量大,说明附着力和抗剪切能力强;成胶的浓度下限低,可大大降低调驱成本。然而,酚醛树脂凝胶存在交联速度慢、交联时间过长(120~140 h)等问题,因此引入金属离子增加交联反应类型,将交联时间缩短至48 h;得到了适用于临界温度下的可动凝胶体系配方:聚合物浓度为1 200 mg/L,交联剂浓度为1 300 mg/L,促胶剂浓度为50 mg/L。对应凝胶体系的交联时间为48 h,成胶黏度为2 100 mPa · s,70 ℃条件下,恒温考察90 d,黏度保持率达到70%以上,并且仍保持较好的黏弹性,未出现破胶、析水现象,说明体系长期稳定性良好。     

交联聚合物调驱技术研究及矿场应用

交联聚合物调驱技术是在聚合物驱技术上发展起来的一种集调剖和驱替于一体的化学驱技术.交联聚合物是采用部分水解聚丙烯酰胺与交联剂按一定浓度比形成的凝胶,在油藏中适应性强.与聚合物对比的实验研究表明,交联聚合物调驱技术在黏度、耐温性、耐盐性、热稳定性、剪切恢复性、残余阻力系数等方面具有明显优势.矿场试验结果表明,交联聚合物调...     

石油磺酸盐在多孔介质中的色谱效应

本文研究了石油磺酸盐KPS－2在砂管岩心中的色谱效应及其影响因素。流动实验结果表明单、双磺酸盐在岩心砂上的吸附有明显的差别,是导致KPS－2的色谱效应的主要因素。在复合驱体系中加入1％碱剂碳酸钠可以大大地降低石油磺酸的吸附量和色谱分离程度;在稀表面活性剂体系中,聚合物与表面活性剂的不兼容性表现为水解聚丙烯酰胺的加入使KPS－2的色谱分离增加,在动态条件下石油磺酸盐进入油相中的量较小。     

混合溶液中石油羧酸盐和磺酸盐含量的测定

利用石油羧本盐与磺酸盐在不同酸碱性条件下不同的存在形式,研究并建立了石油羧酸盐－磺酸盐复配体系中两种表面活性剂含量的测定方法,即分步滴定的方法,用溴甲酚绿碱性分相滴定法测定体系中表面活性剂的总含量,用百里酚蓝－次甲基蓝酸性分相滴定法测定体系中磺酸盐的含量,从总含量中扣除磺酸盐的含量即为羧酸盐的含量。该方法操作简便,快速,可靠性强,已成功运用于室内驱油实验研究。体系中无机盐和聚合物的存在对测定结果影响不大。     

高温高矿化度油藏聚合物调驱技术研究

江苏油田具有高温、高矿化度和非均质性严重等特征,目前油田已处于特高含水开发阶段中后期,迫切需要采取进一步提高原油采收率的技术措施。近年来,随着Cr3+/HPAM凝胶调驱技术的日益成熟,开发出适合高温、高矿化度油藏的Cr3+/HPAM凝胶,已具备了物质和技术基础。针对江苏油田开发的实际需求,利用仪器检测和现代物理模拟方法,对适合江苏油田流体性质和油藏特征的Cr3+/HPAM凝胶配方进行了筛选,并对凝胶在多孔介质内的流动特性和调驱效果进行了实验研究。结果表明,聚铬比、聚合物质量浓度和岩心渗透率是影响凝胶注入的主要因素,"调剖+聚合物驱"要比单一的聚合物驱增油效果好。     

复配型表面活性剂与碱／聚合物三元驱油体系的筛选实验研究

针对辽河油田某特定区块油藏特征和油品性质,对阴离子型表面活性剂重烷基苯磺酸盐、非离子型表面活性剂聚氧乙烯壬基醚、碱Na2CO3及疏水型聚合物进行复配,对复配体系与原油间界面活性和溶液增粘能力进行实验研究,应用正交实验法进行实验方案设计,通过直接比较和计算分析等方法得出最佳配方：阴离子表面活性剂质量分数0．1％－0．125％,非离子表面活性剂0．15％,Na2CO31．6％-1．8％,疏水型聚合物0．12％。该驱油体系具有较高的界面活性,长期热稳定性较好,而且解决了阴离子表面活性剂的盐析现象和非离子表面活性剂吸附损失大、需要的碱含量高、溶解性能差等问题,同时拓宽了表面活性剂、碱剂在复合驱油体系中的使用含量范围,筛选出的复配型驱油体系适应性更好。     

碱/表面活性剂/聚合物相互作用对河间油藏油水界面张力特征的影响

在任丘油田河间油藏油层及流体性质(90℃温度、矿化度为5 192.2 mg/L的采出水和5 682.6 mg/L的注入水、河间原油)的条件下,研究了表面活性剂、碱和聚合物相互作用对油水界面张力的影响。结果表明,单一石油磺酸盐CDS-1在有效浓度为0.01%~0.3%范围内,瞬时动态界面张力和平衡界面张力降低到10-2mN/m数量级。向浓度为0.05%的CDS-1溶液中加入Na2CO3,瞬时动态界面张力和平衡界面张力变化不大,仍在10-2mN/m数量级;与Na2CO3高浓度相比,当Na2CO3浓度为0.5%时,平衡界面张力和瞬时界面张力降低明显,瞬时动态界面张力最低值低至10-3mN/m数量级。分别在浓度为0.05%的CDS-1溶液和0.5%Na2CO3/0.05%CDS-1二元体系中加入不同浓度(浓度在500~2 500 mg/L范围内)的部分水解聚丙烯酰胺聚合物M2500,瞬时动态界面张力和平衡界面张力无明显变化,仍在10-2mN/m数量级。该实验结果为河间油藏表面活性剂复合驱油配方的筛选提供了重要依据。     

聚合物对石油羧酸盐界面活性的影响

通过测定加入聚合物HPAM前后,不同浓度石油羧酸盐弱碱(Na2CO3)溶液和石油羧酸盐强碱(NaOH)溶液与大庆采油四厂原油间的界面张力,探讨了聚合物的加入对石油羧酸盐界面活性的影响。结果表明:聚合物的加入可显著改善石油羧酸盐弱碱(Na2CO3)溶液的界面活性,未加入聚合物时,石油羧酸盐只能在Na2CO3浓度为8 12 g/L的部分范围达到超低界面张力;加入1500 mg/L HPAM后,界面活性明显改善,尤其是在表面活性剂浓度较高(0.8 3.2 g/L)、Na2CO3浓度低至4 12 g/L区域的界面张力均可达到10-3数量级。聚合物的加入对石油羧酸盐强碱(NaOH)溶液界面活性的改善不如弱碱(Na2CO3)溶液明显。在低NaOH浓度(46 g/L)时,加入HPAM对石油羧酸盐强碱体系的界面活性尚有一定改善,当NaOH浓度为8 g/L时效果已不太明显,而当NaOH浓度分别为10、12 g/L时界面活性反而变差。此外,文中还对聚合物的上述影响从化学的角度进行了初步探讨。     

三次采油用弱碱体系的石油磺酸盐表面活性剂的合成及性能

目前,碱/表面活性剂/聚合物复合驱体系大都采用强碱(NaOH)作为碱剂,由此导致了油井结垢严重、检泵周期缩短、采油成本居高不下等一系列问题。针对这些问题,本研究选用高芳烃的大港馏分油作为制备表面活性剂的原料油,同时对磺化工艺进行了优化,制得适用于弱碱体系的石油磺酸盐表面活性剂。试验结果表明,当石油磺酸盐质量分数为0.1%-0.3%,弱碱Na2CO3质量分数为0.6%-1.2%时,碱/表面活性剂/聚合物复合驱体系与大港原油的界面张力可达到超低(<10-3mN/m数量级)。制得的表面活性剂的矿化度适应范围广,抗Na+18 000 mg/L,抗Ca2+ 500 mg/L。     

复合驱油体系与大庆原油间界面张力的研究

本文讨论了石油磺酸盐Ｂ—１００体系和Ｎａ２ＣＯ３体系与大庆原油间的界面张力等值图；讨论了Ｂ－１００－Ｎａ２ＣＯ３体系、Ｂ－１００—Ｎａ２ＣＯ３—３３３０Ｓ体系与大庆原油间的界面张力等值图。研究了表面活性剂的类型和浓度、碱的类型和浓度及地层水矿化度等对复合体系界面张力的影响。通过以上这些研究，探讨了碱——表面活性剂二元复合体系及碱—表面活性剂——聚合物三元复合体系与大庆原油间形成超低界面张力的机理。研究结果在理论上为大庆油田开展三元复合驱提供了充实的实验依据。     

壬基酚聚氧丙烯醚硫酸盐-Na2CO3-桩西原油体系的油-水动态界面张力

 合成了壬基酚聚氧丙烯醚硫酸盐(NPPS)表面活性剂。以NaCl质量分数0.5%的盐水为模拟地层水， 分别配制了NPPS、Na₂CO₃及Na₂CO₃-NPPS复配物与桩西原油的混合体系，测定了体系的油-水动态界面张力。结果表明，单独使用Na₂CO₃或NPPS都无法使盐水-桩西原油体系的油-水界面张力降到0.01mN/m以下。采用NPPS与Na₂CO₃复配，协同效应明显，当体系中Na₂CO₃的质量分数大于0.35 %时，仅需质量分数0.0025 %的NPPS，体系油-水界面张力即可以降至10 ^-4 mN/m以下。     

倾斜转滴技术对化学驱油体系中油滴聚并规律的研究

利用改进的倾斜转滴技术研究了化学驱油体系中碱、表面活性剂、聚合物和盐对孤立的滴聚并的影响，并利用聚并实验数据对界面粘度进行了推算。发现表面活性剂的存在不利于油滴的聚并，盐和聚合物的存在可提高油滴聚并速率，碱对聚并的影响具有表面活性剂和盐的双重作用。