模拟二元复合驱采出液稳定性影响因素研究

二元复合驱是中高渗透油藏提高采收率的主要技术之一。为了研究聚表二元驱对乳状液稳定性的影响,选取含聚表水与模拟油组成油水界面体系,测试了油水界面张力、界面剪切黏度等参数,并结合乳状液静置脱水效果,分析聚表二元驱对油水采出液稳定性的作用机理。采用含聚合物和表面活性剂的水相与模拟油配制成模拟油采出液,用于测试不同聚合物及表面活性剂浓度对界面张力的影响。界面张力结果表明:聚表二元驱成分能够显著增大油水乳状液的稳定性,但聚合物与表面活性剂在界面活性上存在明显差异;界面剪切黏度的影响因素主要为聚合物;静置脱水实验表明,影响油水乳状液稳定性的主要因素为表面活性剂。这与过去的观点存在矛盾,即认为界面剪切黏度是影响乳状液稳定性的关键。因此本研究认为存在其他因素影响乳状液稳定性。     

聚醚结构对油水界面性能及稠油降黏效果的影响

为深入认识化学驱稠油乳化降黏的作用机制,考察了3种不同结构的聚醚与稠油的界面张力和界面扩张流变性质,测定了聚醚溶液与稠油形成的乳状液的稳定性、粒径和黏度。结果表明,聚醚类表面活性剂具有较长的柔性氧乙烯(EO)链和氧丙烯(PO)链,能形成界面“亚层”,油水界面膜以弹性为主,易与稠油形成稳定的O/W乳状液,显著降低稠油黏度。聚醚的相对分子质量和EO/PO比是影响油水界面张力的主要结构因素,而界面膜强度主要由相对分子质量控制。随聚醚相对分子质量增加,界面膜强度增大,乳状液稳定性增强。聚醚结构、加量和油水体积比对乳状液粒径的影响较小,均在300~500 nm之间变化。相对分子质量分别为8400、12600、14600的3种聚醚均具有良好的稠油降黏效果,当油水体积比为1∶1时,聚醚质量分数在0.2%~0.5%范围内的降黏率>98%。聚醚的相对分子质量和EO/PO比对降黏效果的影响较小。     

一种驱油用疏水缔合聚丙烯酰胺的乳化性能

 研究了含疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)的O/W型乳状液的析水率和粒度分布,探讨了聚合物溶液/油体积比(V(HAP solution)/V(Oil))对乳状液稳定性的影响规律。采用扫描电镜和动态光散射仪分析了HAP溶液的形态。结合HAP对油-水界面张力、乳状液黏度以及增溶性影响的研究,探讨了HAP的乳化性能。结果表明,O/W乳状液中HAP的质量浓度越高,乳状液越稳定。当HAP质量浓度在1000 mg/L以下时,HAP能吸附在油-水界面上,降低油-水界面张力,体系中存在的单分子胶束对油具有一定的增溶效果,内部形成的空间网状结构对油滴的聚并产生空间位阻,使得乳状液稳定。当HAP质量浓度在1000 mg/L以上时,HAP在油-水界面形成紧密排列,油-水界面张力达到最低值,同时体系内部形成超分子的空间网络结构,产生更强的空间位阻;超分子的空间网络中形成的许多非极性腔体空间对油具有强的增溶能力,乳状液就更加稳定性。     

甜菜碱溶液的界面性能及其在稠油降粘中的应用

为探索稠油乳化降黏过程中乳化剂的构效关系,考察了直链烷基甜菜碱(ASB)、二甲苯基取代甜菜碱(BSB)与稠油的油/水动态界面张力和界面扩张流变参数,测定了甜菜碱溶液与稠油形成的乳状液的稳定性、粒径和黏度。结果表明：甜菜碱分子的亲水基团平铺在界面上,形成具有一定弹性和强度的油/水界面膜,易与稠油形成稳定的O/W乳状液,显著降低了油相黏度。当油/水体积比为1∶1时,2种甜菜碱在质量分数为0.1%～1.0%的范围内,降黏率大于98%。ASB分子与稠油中活性物质混合吸附、协同作用,具有比BSB更高的界面活性和更强的稳定稠油乳状液能力,能在更宽的油/水体积比范围内有效降黏。     

Investigation of the synergistic effect of alumina nanofluids and surfactant on oil recovery – Interfacial tension,emulsion stability and viscosity reduction of heavy oil

In order to understand the synergistic effect of surfactants and nanofluids on enhancing recovery, hydrophilic and hydrophobic alumina nanomaterials were prepared for alumina nanofluids with surfactants. Oil-water interfacial tension and emulsion stability were investigated. The experimental results showed that nanofluids cooperated with surfactants could reduce oil-water interfacial tension in the proper concentration range, Nanoparticles decreased the average size of droplets, and restrained creaming and coalescence, therefore stabilizing the emulsion. The effect of nanofluids on the viscosity of heavy oil was also tested. The results indicated that the viscosity of heavy oil with surfactants was reduced by 42.8% when nanofluids were added at the shear rate of 10 s^?1.     

生物基两性离子型表面活性剂在不同驱油体系中的乳化稳定动力学

为探索生物基两性离子型表面活性剂（CNBS）在矿化度高于5 g/L体系中的驱油性能,研究该表面活性剂在不同驱油体系中的界面活性和乳化稳定动力学。结果表明,当该表面活性剂质量浓度为1.29 g/L、矿化度为32 g/L、NaOH质量分数为2.5%时,形成稳定W/O型乳状液,油/水界面张力降低至9.60×10^-4mN/m。当体系中总含水体积分数在40%～80%范围时,表面活性剂的加入有利于形成W/O型乳状液,且表面活性剂浓度是影响模拟乳状液稳定动力学的关键因素;随其浓度增大,模拟乳状液的破裂速率常数降低、半衰期和油相含水率增大,模拟乳状液的稳定性增强;当表面活性剂质量浓度为1.50 g/L,模拟乳状液稳定性最好。该表面活性剂与NaOH和黏均相对分子质量为2.5×10⁷的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）具有良好的协同效应,当表面活性剂浓度较低时,三元体系形成稳定W/O型乳状液。分子动力学模拟结果表明,油/水中加入该表面活性剂可使油/水界面膜厚度增大、界面能降低,形成稳定的乳状液;体系中加入NaCl和NaOH,油/水界面膜厚度和界面能均降低,乳状液的稳定性增强。     

Effects of ethylenediamine on the physico-chemical properties of heavy oil

As a type of organic base, ethylenediamine has a significant influence on the properties of the heavy oil, which can be used to emulsify the heavy oil under shear conditions. After 12?hours of shearing at the rate of 20r/min at the temperature of 60?°C, a volume heavy oil can be completely emulsified in 9 volume ethylenediamine solution with mass concentration of 5000?mg/L to form an O/W emulsion. Under the action of ethylenediamine, the interfacial tension is decreased, the Zeta potential is increased, the interfacial shear viscosity has a little change, and the stabilization of O/W emulsion is increased. The results can provide a reference for the study the mechanism of emulsification of heavy oil by using organic alkali.     

聚合物对W/O乳状液稳定性的影响规律研究

根据孤岛聚合物驱现场采出液特征,室内模拟配制了W/O乳状液,研究了聚合物对乳状液表观黏度、液滴直径及油水界面黏弹性质的影响规律.结果表明,采出液中的残留聚合物可显著提高乳状液的表观黏度,当聚合物浓度为400 mg/L时,乳状液黏度达到极大值;大于400 mg/L时,乳状液的黏度不再增大.聚合物浓度增大使W/O乳状液的水珠粒径减小、分布集中;聚合物浓度大于300 mg/L时,水珠粒径基本不变.聚合物可改变油水界面膜的流变性,增强油/水界面的黏弹性模量和复数黏度,增大界面膜的强度,增加乳状液的稳定性.以上效应导致含聚合物的采出液乳化更加稳定,破乳更加困难.     

酚胺树脂聚醚破乳剂的界面活性

采用旋转滴法测定了9种酚胺树脂聚醚型破乳剂（PAPEmn, m、n = 1、2或3）与胜利油田孤东二元驱原油及水驱原油的界面张力,考察了破乳剂浓度、破乳剂分子结构及温度等因素对油水界面张力的影响。结果表明,该系列破乳剂具有高于常规破乳剂的界面活性,且随着破乳剂浓度升高油水界面张力显著下降,对于亲水性较强的PAPEm3系列破乳剂,随浓度从50 mg/L升高到1500 mg/L其界面张力从10∧0数量级降低至10∧-3数量级;破乳剂的界面活性与其分子结构密切相关,实验范围内亲水亲油平衡（HLB值）改变比分子量的变化更能影响油-水界面活性,随HLB值增大破乳剂的界面活性明显增强;随着温度升高,破乳剂的界面活性下降,表明该系列破乳剂较适合在低温下使用。     

疏水缔合聚合物对SZ36-1油田生产污水稳定性的影响研究

针对SZ36-1油田聚合物驱生产污水组成特点,分别测定不同相对分子质量、浓度及水解度的疏水缔合聚合物对污水表观黏度、污水中油滴粒径、Zeta电位、油水动态界面张力、油水平衡界面张力、油水界面扩张黏弹性等指标的影响。研究结果表明：生产污水中所含降解后低相对分子质量聚合物会增加污水黏度,吸附于油水界面增强生产污水中O/W型乳液滴的负电性,增加油水界面膜弹性强度,增强污水乳化程度和稳定性,降低污水中油滴的聚并效率。     

Influences of water treatment agents on oil-water interfacial properties of oilfield produced water

The emulsion stability of oilfield produced water is related to the oil-water interfacial film strength and the zeta potential of the oil droplets. We investigated the effects of water treatment agents (corrosion inhibitor SL-2, scale inhibitor HEDP, germicide 1227, and flocculant polyaluminium chloride PAC) on the stability of oilfield produced water. The influence of these treatment agents on oil-water interfacial properties and the mechanism of these agents acting on the oilfield produced water were studied by measuring the interfacial shear viscosity, interfacial tension and zeta electric potential. The results indicated that the scale inhibitor HEDP could increase the oil-water interfacial film strength, and it could also increase the absolute value of the zeta potential of oil droplets. HEDP played an important role in the stability of the emulsion. Polyaluminum chloride (PAC) reduced the stability of the emulsion by considerably decreasing the absolute value of the zeta potential of oil droplets. Corrosion inhibitor SL-2 and germicide 1227 could decrease the oil-water interfacial tension, whereas they had little influence on oil-water interfacial shear viscosity and oil-water interfacial electricity properties.     

原油减压渣油馏分的油-水界面性质Ⅲ.伊朗轻质减渣馏分油-水界面粘度

采用剪切界面粘度仪考察了伊朗轻质减压渣油超临界分离馏分的油-水界面粘度。结果表明，随着馏分的增重，油-水界面粘度增大。随着剪切速率的增大，界面膜结构被破坏，油-水界面粘度减小。油相中馏分质量分数以及水相中盐的增加，使得馏分的油-水界面吸附量增大，油-水界面粘度增大；油相中芳烃含量以及水相pH值的增大，改变了馏分在油-水界面的吸附状态，油水界面粘度减小。     

络合剂改善无碱一元和二元复合驱油体系的增粘能力和油水界面性能

通过研究络合剂对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和直链烷基甜菜碱(BH)粘度和油水界面张力的影响,探讨了在高矿化度条件下,利用络合剂作为助剂改善无碱一元和二元复合驱油体系增粘能力和油水界面性能的方法。结果表明,在NaCl,CaCl2和MgCl2的质量浓度分别为6 500,890和520 mg/L的矿化水中,质量浓度为50 mg/L的络合剂就可以使质量浓度为1 800 mg/L的HPAM的粘度增加80%以上,可以使质量浓度为800~3 000 mg/L的直链烷基甜菜碱BH与原油的最低界面张力由10-2mN/m数量级降低到超低水平,而且这种络合剂也可以使1 800 mg/L HPAM—800 mg/L BH二元复合体系老化30 d的粘度增加40%以上,并使油水界面张力最低值由1.52×10-2mN/m降低到6.06×10-3mN/m。通过考察粘度和油水动态界面张力随不同老化时间的变化规律,分析了络合剂的作用机制。     

基于低质量浓度表面活性剂的复合驱效果评价

以往为了达到超低界面张力,复合驱大多使用较高质量浓度的表面活性剂,通常为1 000~3 000 mg/L,不仅增加了成本且未必能取得好的驱油效果。为了探究低质量浓度表面活性剂的驱油效果,设计了低质量浓度表面活性剂的复合驱物理模拟实验。静态实验结果表明,在低质量浓度表面活性剂条件下,油水界面张力可达到10-2mN/m数量级及以下,加碱后,界面张力更低;碱和表面活性剂都会对聚合物的粘度和粘弹性产生影响,碱在较高温度下会大幅度降低复合体系的粘度和粘弹性。驱油实验结果表明,与水驱相比,在所选择的低质量浓度表面活性剂驱油体系中,表面活性剂—聚合物二元复合驱和碱—表面活性剂—聚合物三元复合驱均可提高采收率19.5%以上,三元复合驱的驱油效果最好,提高采收率21.8%以上。这表明低质量浓度表面活性剂驱油体系驱油效果很好。     

不同结构破乳剂对原油乳状液的适用性研究

采用大庆油田采油四厂杏二中原油和污水,在室内配制原油乳状液,研究了不同结构破乳剂（SP169、BP169—21、AE9901、AR36、AP221、TA1031）及其浓度对不同矿化度原油乳状液的适用性。结果表明：AR36脱水速度最快、水色清、油水界面清晰,最大脱水率为88％,适用于大庆杏二中原油乳状液的脱水;AE9901的脱水率为729／6,SP169为70％,TA1031为64％,BP169-21为58％,AP221为54％。AR36存在最佳使用浓度（200mg／L）;SP169、AP221脱水率随浓度的增加而增大。破乳剂浓度增加,可降低油水界面黏度,减弱界面膜强度,从而提高脱水效率。AR36脱水率随矿化度增加而增大,适用于高矿化度乳状液脱水;BP16921脱水率随矿化度增加而减小,不适合高矿化度乳状液脱水。其它4种破乳剂的脱水效率与矿化度无对应关系。     

一种新型生物油酯磺酸盐驱油剂的制备及性能

用发烟浓硫酸对油酯进行磺化,水解、中和后制成了磺酸盐驱油剂。最佳的反应条件为:油酯与发烟浓硫酸的体积比为7:1;反应温度为40℃;反应时间为4h。对产物用红外光谱和核磁共振1H谱进行的结构分析结果显示,油酯的不饱和双键发生了磺化反应,生成了饱和的羟基磺酸盐。对产物的界面活性进行的测定结果表明,在不加碱及其他助剂的情况下,该驱油剂能大幅度降低胜利油田采油一区、采油二区的油水界面张力至超低值10^-3mN/m,最低值达到7×10^-4mN/m。该驱油剂具有较好的抗盐和抗Ca²⁺、Mg²⁺能力,在总盐度为(2~130)×10³mg/L范围内和Ca²⁺、Mg²⁺总浓度低于500mg/L时都具有较高的界面活性。     

稠油乳化驱油机理及室内效果评价

渤海L油田属于稠油油藏,存在水驱开发程度较低的问题。为了改善油水差异的问题,开展了稠油乳化剂与储层岩石润湿能力、原油之间乳化能力、界面张力和降黏效果实验及机理研究。结果表明,稠油乳化剂一方面可以使亲油岩石转变为亲水岩石,另一方面降低亲水岩石的亲水性,有利于将原油与岩石分离,达到提高洗油效率的目的。当"油:水"低于"4:6"时,稠油乳化剂溶液与原油可形成W/O/W型乳状液,大幅度降低稠油黏度,达到改善稠油储层内流动性和扩大宏观波及体积的目的。稠油乳化剂与原油在多孔介质内接触并发生乳化作用,乳状液通过吼道时存在"贾敏效应",致使局部渗流阻力增加和微观波及效果提高。     

聚合物／表面活性剂二元复合体系室内研究

针对海上旅大10-1油田,筛选出适合海上油田的易溶解、耐温性能和增黏效果较好的大庆高分子聚合物HPAM,以及在较低质量浓度范围内能使油水界面张力达到超低的表面活性剂SSOCT。在目标油藏温度下,二者组成的二元复合体系（1500mg／L大庆HPAM＋1000mg／LSSOCT）的黏度和界面张力可达18．7mPa·s和1．2μN／m。试验结果表明：此二元复合体系具有较好的配伍性和一定的老化稳定性。室内水驱含水率95％后注入0.3PV二元复合体系,可提高采收率20．54％,相同经济成本下比聚合物驱提高采收率6．39％。     

Demulsifier performance at low temperature in a low permeability reservoir

The crude oil in Longdong area is produced in the form of emulsion containing associated oil and water, which needs to be separated before dispatch to end user. Chemical demulsification under high temperature is the most widely used technology to break the emulsions. In this study a rheological method was used to determine the curve of viscosity-temperature and lower limit of temperature was determined. A series of experiments on low-temperature commercial demulsifies were implemented for studying demulsification performance by bottle test method. Mechanism of low-temperature demulsifier was studied by using spinning drop interfacial tensiometer to determine interfacial tension between the crude oil and demulsifier solution by considering the concentration. Turbiscan stability analyzer was used to study the effect of water content, temperature, and demulsifier concentration on emulsion stability. The corresponding relationship between interfacial tension and demulsification was verified through the study of low-temperature demulsifier effect on interfacial tension. Efficient low-temperature demulsifiers AR102, AR901, PR929, and PRC06 were selected. PRC06 was chosen to be the best at 40°C, and when the optimal concentration was 200 mg/L, dehydration rate was 99.51%.     

界面性质表征二元驱驱油剂对采出液稳定性的影响

UOP Separex Flux+是现有的Separex膜系统中膜元件的替代。Separex Flux+可增加污染物的去除,如酸性气和水。与现有技术相比,其设计可增加天然气加工能力,可使生产者获取更高的效益和降低成本。除了增加系统被加工的气体量外,与现有的膜产品相比,该膜元件每单位膜面积可去除更多的二氧化碳。这有助于使下游处理单元脱瓶颈制约,对