无机盐对新疆油田三元复合驱界面性能影响研究

界面性能对复合驱提高采收率有重大的影响,界面张力越低,洗油效率越高;Zeta电位越高,油水乳状液越稳定。研究了各类无机盐对新疆油田复合驱界面性能的影响。结果显示,Zeta电位的绝对值随着无机盐浓度的增高而增大;无机碱中,碳酸根离子降低界面张力效果最好,氢氧根次之,碳酸氢根最差;阳离子中,钾离子降低界面张力效果最好,其次是钠离子,镁离子会略微提高界面张力,钙离子则会大幅度提高界面张力;阴离子中,与硫酸根相比,氯离子能更好地降低界面张力。通过以上研究,确定了Q站污水处理站外排水更适合三元复合驱配液。     

丙烯酰胺聚合物与发泡剂对油水界面性质及乳状液稳定性的影响

用界面张力仪、表面黏弹性仪和Zeta电位仪研究了胜利埕东油田聚合物强化泡沫复合驱中聚合物和/或发泡剂质量浓度对油水界面特性及乳状液稳定性的影响.结果表明,随聚合物质量浓度增加,模拟水与原油模拟油间油水界面张力、界面剪切黏度和油滴表面的Zeta电位绝对值增大;而随发泡剂质量浓度增加,模拟水与原油模拟油间的界面张力降低,界面剪切黏度有所增加,但变化幅度很小,油滴表面的Zeta电位绝对值增大;原油模拟油与含聚合物和发泡剂的模拟水间所形成的W/O乳状液稳定性随聚合物和/或发泡剂质量浓度增加而增强.     

稠油组分与十二烷基苯磺酸钠相互作用对油水界面Zeta电势的影响

考察了阴离子乳化剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)质量分数、水相pH等因素对稠油及其组分油水界面Zeta电势的影响,并初步探讨了稠油组分与阴离子乳化剂的协同作用。研究表明,孤岛、辽河两种稠油及其胶质、沥青质组分油水界面Zeta电势绝对值,随着LAS质量分数的增加先增大后减小,在质量分数为0.1%附近出现最大值,绝对值大于120 mV。在强酸强碱条件下,Zeta电势受pH影响较大,其绝对值大幅度降低,低于80 mV,体系的电稳定性较差。pH=4~10的中性及弱酸弱碱条件下,LAS在界面上吸附能力减弱,稠油及其极性组分能够竞争吸附在界面上,与LAS发生相互作用,表现出较强的协同作用效应,使Zeta电势绝对值增大至高于120mV,体系的电稳定性明显增强。     

固体颗粒对油水界面性质及乳状液稳定性的影响

采用界面张力仪、表面粘弹性仪和Zeta电位仪,研究了固体颗粒对胜利原油油水界面性质及乳状液稳定性的影响。结果表明,固体颗粒的存在使得油水界面张力及界面剪切粘度增加,O/W型乳状液的稳定性增加,而且随固体颗粒浓度增加,乳状液稳定性增强;在0.21~500μm范围内,固体颗粒粒径减小,其与原油形成的O/W乳状液稳定性增强,乳状液内部油珠表面Zeta电位负值增加。     

油田沉降罐中间层复杂乳状液微波破乳-离心分离

对长庆油田沉降罐的乳化层复杂乳状液进行了微波破乳-离心分离实验研究. 详细考察了微波辐射强度、辐射时间、温升速率、离心时间、离心转速等对脱水效果的影响,得出了最佳条件：微波辐射强度2 W/g,微波辐射时间3 min,温升速率8.3℃/min,离心时间4 min,离心转速2500 r/min. 在优化条件下,含水45.1%的乳状液经微波辐射-离心分离后得到的离心油样含水率为2.10%. 通过对Zeta电位的检测,探讨了微波破乳的机理,认为微波辐射减小了油水界面的Zeta电位,失去Zeta电位作用的水珠容易碰撞聚并,导致油水分离.     

疏水缔合聚合物剪切降解对SZ36-1油田采出水稳定性影响

研究了不同剪切降解聚合物对原油模拟油与模拟水体系的界面张力、界面剪切粘度、Zeta电位的影响.结果表明,水相为疏水缔合聚合物溶液时,随聚合物剪切降解程度增加,原油模拟油油水界面张力降低,界面剪切粘度减小,Zeta电位的绝对值总体呈增加趋势.     

含沥青质模拟油/水乳状液稳定性与界面性质关系 Ⅰ界面张力和Zeta电位的影响研究

采用近红外稳定性分析仪研究了水包沥青质模拟油型乳状液的稳定性。考察了2种表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、沥青质浓度以及盐对乳状液稳定性的影响,探讨了油水界面张力及油珠表面的Zeta电位与乳状液稳定性的关系。结果表明,SDBS稳定的乳状液要比SDS的稳定;在所考察的条件范围内,沥青质浓度越高,乳状液越不稳定,盐能增强乳状液的稳定性。油水界面张力的降低有利于水包油乳状液的稳定,而Zeta电位可能不是影响乳状液稳定性的主要因素。     

含沥青质模拟油/水乳状液稳定性与界面性质关系Ⅰ界面张力和Zeta电位的影响

采用近红外稳定性分析仪研究了水包沥青质模拟油型乳状液的稳定性。考察了两种表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、沥青质质量浓度以及盐对乳状液稳定性的影响,探讨了油水界面张力及油珠表面的Zeta电位与乳状液稳定性的关系。结果表明,SDBS稳定的乳状液要比SDS稳定;在所考察的条件范围内,沥青质质量浓度越高,乳状液越不稳定,盐能增强乳状液的稳定性。油水界面张力的降低有利于水包油乳状液的稳定,而Zeta电位不是影响乳状液稳定性的主要因素。     

矿粉微粒制备Pickering乳液降低原油乳状液黏度的研究

采用一种价廉易得的S115型矿渣微粉和羧乙基纤维素、十二烷基苯磺酸钠协同稳定航煤-水乳状液,制备水包油型Pickering乳状液,室温下30 d后乳化指数大于95%,表明其具有很好的稳定性。采用粒度分析、Zeta电位、界面张力及流变性能测试等方法对稳定机理进行了研究,结果表明,矿渣颗粒吸附于油水界面与十二烷基苯磺酸钠协同形成单层或多层颗粒膜,增加了Zeta电位和黏弹性,降低了油水界面张力,导致其稳定性增加。将制备的Pickering乳状液用于稠油乳状液的降黏,结果比不含固体颗粒的普通乳状液具有更好的降黏效果。     

无机盐浓度促进微波破乳的机理分析

因为乳状液中加盐后,破乳效果明显优于单一的微波破乳,故研究无机盐离子对微波破乳效果的影响就显得十分重要。本研究就以KCl为例,对比实验结果,分别从加不同浓度的盐对热场和Zeta电位的影响来分析无机盐促进微波破乳的机理。分析结果表明:随着无机盐浓度的增加,电解质溶液的介电常数减小,损耗因子增大,进而使得乳状液吸收微波的能力增强,温度随着升高,从而降低连续相的粘度,促进油水分离;另一方面,随着水中无机盐离子数目的增多,液滴表面电荷被中和的数量也随着增加,双电层的有效厚度随之减小,Zeta电位也随之减低,进而使得液珠间的静电排斥力减小,促使液珠的碰撞、聚并,最终提高破乳效果。     

集输系统化学助剂对特低渗透油田采出液乳化稳定特性影响

以界面张力、Zeta电位、粒径中值和脱水率、透光率为指标,考察了延长某特低渗透油田原油集输系统的多种杀菌、缓蚀剂、返排工作液对原油乳化稳定性、混凝处理效果的影响。结果表明,采出液随着杀菌剂1227、异噻唑啉酮SW-201、缓蚀剂SW-102和压裂返排液浓度的增加,油水界面张力逐渐降低,Zeta电位值增大,悬浮颗粒粒径中值变小,对原油破乳脱水速率、混凝沉降处理均有不利影响,处理难度加大。     

聚胺与鲑鱼精DNA相互作用中的盐效应

通过浊度、紫外吸收和Zeta电位测定,研究了盐对聚胺与鲑鱼精DNA相互作用的影响。结果表明,加入盐产生屏蔽效应,使体系Zeta电位下降,当c(NaC l)=5 mmol/L时,SPM-DNA体系Zeta电位由0 mV降至-4mV,SPD-DNA体系电位由-2.5 mV降至-4 mV。浊度和紫外吸收结果证明了盐屏蔽效应的存在,并随盐浓度的升高,屏蔽效应增大,且Ca2+、Mg2+的屏蔽作用大于K+、Na+。pH的升高使聚胺-DNA的相互作用减弱。     

HPAM对孤岛原油及沥青质油水界面特性影响的研究

用界面张力仪、表面粘弹性仪和Zeta电位仪测定了孤岛原油及沥青质模型油的界面特性,研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)浓度对这些界面特性的影响。结果表明,加入HPAM会使孤岛原油模型油及沥青质模型油与模拟水间的界面张力上升,但随着HPAM浓度增加,界面张力基本保持不变。当水溶液中HPAM的质量浓度大于5.0mg/L时,孤岛原油模型油及沥青质模型油与模拟水的界面剪切粘度随HPAM浓度增大明显增加,随着体系老化时间从1h增加到12h,其界面剪切粘度也有所增加。另外,HPAM还使得原油及沥青质模型油与模拟水体系所形成的O/W型乳状液的油珠表面Zeta电位变大。     

用表面活性剂和反硝化细菌协同处理含硫化亚铁颗粒污油

对表面活性剂和反硝化细菌协同处理含硫化亚铁颗粒污油的可行性进行了研究。研制出一个可破坏硫化亚铁颗粒在油水界面上形成的刚性界面膜的污油破乳剂配方和一个可刺激脱水器内原生反硝化细菌数量迅速膨胀的复合无机盐配方。在现场实验中,通过将污油混入游离水脱除器进液中和在脱水器进液中同时投加0·05kg/t污油破乳剂和0·759kg/t复合无机盐回收处理了720m3大庆油田葡三联合站内的含硫化亚铁颗粒污油,污油回收处理过程中的药剂费用为34·03元/m3。     

HYZ-12/AP-P4二元体系与原油界面性质研究

对双离子对表面活性剂HYZ-12与水溶性疏水缔合聚合物组成的二元体系与模拟原油界面行为进行了研究。结果表明,油水界面张力随着HYZ-12表面活性剂浓度的升高先急剧下降后趋于平稳;SP二元体系与模拟油的油水界面张力随着HYZ-12浓度的增加而降低;HYZ-12/AP-P4二元体系中对降低界面张力作出主要贡献的是HYZ-12;一定量的无机盐对降低二元体系界面张力有利。该二元体系在提高采收率方面有一定的应用前景。     

表面活性剂-纳米颗粒相互作用与智能体系的构建（Ⅵ）相同电荷表面活性剂-纳米颗粒相互作用（ⅱ）——新型乳状液的稳定机制和智能化

超低浓度的离子型表面活性剂和带相同电荷的纳米颗粒能够协同稳定一种新型O/W型乳状液,其中微量表面活性剂吸附于油/水界面,使油滴表面带电,而纳米颗粒分布于连续相水膜中,增加了油滴间的距离,进而显著降低了油滴间的范德华引力作用。纳米颗粒和油滴都存在一个临界Zeta电位,高于这一Zeta电位,才能确保乳状液的稳定。对纳米颗粒而言,这一临界Zeta电位约为±18 mV,而油滴的临界Zeta电位尚待确定。使用CO_2/N_2开关型表面活性剂DDMA与纳米氧化铝颗粒组合,可以获得开关性新型乳状液。向乳状液中通入N_2,使DDMA转变为中性的烷基脒,即能解除其表面活性和油滴的Zeta电位,导致乳状液破乳;而向体系中通入CO_2使DDMA转变为阳离子,则油滴的Zeta电位恢复,又能获得稳定的新型乳状液。对用常规离子型表面活性剂构建的新型乳状液,加入带相反电荷的离子型表面活性剂,与体系中已有的离子型表面活性剂形成离子对,即可消除油滴的Zeta电位,导致乳状液破乳,而再加入微量原有的离子型表面活性剂,则油滴的Zeta电位恢复,又能得到稳定的新型乳状液。由此得到刺激-响应性新型乳状液。本讲座将介绍有关最新的研究进展。     

驱油剂对三元复合驱含油污水中油滴稳定性的影响

三元复合驱技术已在大庆油田成功进行工业化应用。三元复合驱含油污水中由于含有残余的化学药剂，导致其很难处理，从而限制了三元复合驱技术的推广。本文首先采用室内实验制备模拟三元复合驱含油污水，然后通过沉降实验研究驱油剂对油滴稳定性的影响，最后结合驱油剂对油水界面张力、油滴Zeta电位、油滴粒径大小的影响来阐释驱油剂对油滴稳定性的作用机制。结果表明：油滴的稳定性随着NaOH浓度的增大先增大后减小，当NaOH浓度由0增大到400mg/L时，NaOH与原油中的酸性物质反应生成表面活性剂增强油滴的稳定性；当NaOH浓度大于400mg/L时，NaOH本身作为电解质压缩双电层，使油滴的稳定性减小。油滴的稳定性随着表面活性剂浓度的增大而增大，这是因为表面活性剂可以吸附在油滴表面，使油水界面张力减小，同时增大油滴表面的Zeta电位，从而使油滴的稳定性增强。油滴的稳定性随着聚合物浓度的增大先减小后增大，当聚合物的浓度小于300mg/L时，聚合物的桥接、絮凝作用起主导作用，聚合物分子可以吸附到油滴表面，将油滴连接到一起，同时聚合物分子可以压缩液滴表面的双电层，从而有利于油滴的聚结；当聚合物的浓度大于300mg/L时，体系的黏度增大，油滴的运动速度减小，此时聚合物分子占满油滴表面，表现出空间位阻作用，从而使油滴的稳定性增强，不利于油滴的聚结。     

大庆油田电脱水器垮电时过渡层性质研究

大庆油田电脱水器频繁出现垮电场,油水过渡层厚度增大,常用的破乳剂的效果变差,说明电脱水器中油水过渡层的性质发生了变化,使得油水分离困难。对垮电时油水过渡层的界面张力、界面强度、乳化特性、悬浮杂质成分以及细菌数量进行检测和分析。研究表明,垮电时过渡层中油水两相界面张力低、界面强度高,乳化情况复杂,悬浮杂质粒径小,FeS及细菌含量高,给原油脱水带来了很大的麻烦。     

复合碱、盐多元驱各组分对油水界面张力和稠油黏度的影响

无机盐,混合碱NaOH、Na2CO3,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES),聚合物聚丙烯酰胺(PAM),经过混合组成多元驱。通过实验探讨了该多元驱中各个组分的用量对油水界面张力和稠油黏度的影响,优化了该多元驱中各个组分的含量。实验得出,无机盐的加入可以显著地降低界面张力和稠油黏度。当多元驱中无机盐、混合碱和表面活性剂的质量分数分别为51.87%,40.17%,6.99%,聚合物质量浓度为800 mg/L,配成质量分数为1%的水溶液,加热到50℃,油水质量比7∶3混合后,可使新疆克拉玛依地区红浅稠油黏度从23690 mPa.s降到84.83 mPa.s,降黏率达到99.64%,体系界面张力达到0.07499mN/m。室内评价表明,该多元驱可使新疆克拉玛依地区9#红浅稠油降黏率达到92%。多元驱中无机盐的质量分数超过50%,大大降低了成本。     

无机盐对新疆油田二元驱过程中乳状液影响研究

乳状液稳定性对于化学驱提高原油采收率具有非常重要的作用,稳定性过强会导致采出液破乳困难;稳定性过弱,乳状液会很快破乳,使复合驱油体系波及体积受到影响。系统研究了不同类型无机盐对新疆油田二元复合驱油体系乳状液稳定性的影响。结果表明,无机盐可以加速水包油型乳状液的破乳,特别是二价阳离子,能将破乳率提高1倍以上;阴离子的种类对乳状液的稳定性影响较弱。无机盐对乳状液破乳效率的影响与离子价态和Zeta电位有关。