阴-非离子表面活性剂复配技术用于稠油降黏的研究

针对辽河油田超稠油开采过程中的降黏难问题,本研究根据乳化降黏机理,在实验室评价了表面活性剂单剂及阴-非离子表面活性剂二元复配对稠油乳化效果及降黏效果的影响。结果表明,二元复配表面活性剂对稠油的降黏效果,优于表面活性剂单剂的降黏效果,且当油水比为6∶4、SDS+OP-10水溶液浓度为0.5%、乳化温度为50℃时,二元复配乳化剂降黏率达到91.06%,乳化率达到100%,符合现场应用的需求,具有较好的推广应用价值。     

表面活性剂对二氧化硅溶胶黏度性质的影响

研究了不同浓度硅溶胶的黏度性质.在硅溶胶中添加不同种类的表面活性剂,利用黏度法研究了表面活性剂对硅溶胶黏度性质的影响,发现加入3种不同表面活性剂后,硅溶胶的黏度都出现了不同程度的下降,其中以添加十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的降黏作用最明显,添加乳化剂OP-10和十二烷基硫酸钠(SDS)的次之.表面活性剂的降黏作用机理推测为SDBS在硅溶胶颗粒上的包覆作用.SDBS的降黏作用与其浓度有关,表现为临界胶束浓度规律,临界浓度约为4.6×10-3mol/L.     

表面活性剂/碱/聚合物的乳化降黏实验研究

以辽河油田某区块稠油为主要研究对象,为了便于开采和输送,通过复配表面活性剂,研究其对稠油的降黏效果,选出最优降黏剂配方。采用的表面活性剂有非离子表面活性剂AEO-15、月桂两性离子表面活性剂咪唑啉。结果表明,单独使用AEO-15,质量分数为0.5%时稠油乳状液黏度最低,降黏率达到76.6%,将质量分数为1%的咪唑啉型两性离子表面活性剂与质量分数为0.5%的AEO-15乳化剂溶液按1∶1体积比复配,降黏效果最佳,可使降黏率达到92.7%,将质量分数为0.6%的无机碱碳酸钠溶液按体积比1∶1∶1复配到其中,可使稠油获得更优的降黏效果,降黏率高达95.0%,此外,聚合物HPAM有利于增强乳状液稳定性。表面活性剂可以降低油水界面张力,Na_2CO_3降低界面张力的效果较好,聚合物HPAM不能降低界面张力,自身通过分子链形成空间网状结构,联结周围的油滴,活性剂附着在HPAM分子链上,不利于降低油水界面张力。     

泌304区块稠油乳化降粘剂的筛选与评价

针对泌阳凹陷南部陡坡带泌304区块地下原油粘度高的特点,本文通过化学降粘方法,筛选出能够和稠油乳化并形成水包油（O／W）型乳化液的表面活性剂,优选表面活性剂浓度,研究了温度、矿化度、油水比等对乳状液粘度的影响。     

表面活性剂/碱/聚合物的乳化降黏实验研究

以辽河油田某区块稠油为主要研究对象,为了便于开采和输送,通过复配表面活性剂,研究其对稠油的降黏效果,选出最优降黏剂配方。采用的表面活性剂有非离子表面活性剂AEO-15、月桂两性离子表面活性剂咪唑啉。结果表明,单独使用AEO-15,质量分数为0.5%时稠油乳状液黏度最低,降黏率达到76.6%,将质量分数为1%的咪唑啉型两性离子表面活性剂与质量分数为0.5%的AEO-15乳化剂溶液按1∶1体积比复配,降黏效果最佳,可使降黏率达到92.7%,将质量分数为0.6%的无机碱碳酸钠溶液按体积比1∶1∶1复配到其中,可使稠油获得更优的降黏效果,降黏率高达95.0%,此外,聚合物HPAM有利于增强乳状液稳定性。表面活性剂可以降低油水界面张力,Na_2CO_3降低界面张力的效果较好,聚合物HPAM不能降低界面张力,自身通过分子链形成空间网状结构,联结周围的油滴,活性剂附着在HPAM分子链上,不利于降低油水界面张力。     

直接从水玻璃合成表面修饰的纳米SiO2微粒

采用溶胶-凝胶法,以水玻璃为原料,在加入复合表面活性剂和分散剂的条件下,与乙酸反应直接得到纳米表面修饰的SiO2微粒。TEM照片显示,纳米SiO2颗粒为球形,粒度为10～30nm,统计平均粒径为20nm。合成工艺研究表明,纳米SiO2粒度大小和分散度大小可由表面活性剂浓度、反应物浓度、分散剂浓度和反应温度等控制,其中表面活性剂浓度、反应物浓度、分散剂浓度、反应温度的最佳值分别为：0．6mmol／L,0．6mol／L,7mmol／L,55℃。     

超高界面活性阴阳离子表面活性剂复合驱油体系研究

为提高高采出、高含水老油田采收率,研发了超高界面活性阴阳离子表面活性剂复合驱油体系S1。结果表明,针对胜利河口原油,在温度75～120℃,矿化度6 000～50 000 mg/L,二价离子100～2 000 mg/L,表面活性剂浓度0.05%～0.50%条件下,体系油水界面张力达到2×10~(-3)m N/m,增溶参数达到20。此外,该体系还可将岩石润湿性由油湿调变为中性润湿,是一种可有效调控油、水和岩石三相界面作用力,实现剥离原油和降低油水界面张力的超高界面活性原位微乳液表面活性剂体系。     

一种驱油用表面活性剂GY-9的制备及性能评价

通过阴离子表面活性剂(ME-3)、非离子表面活性剂(SM-2)、两性表面活性剂(AO-3)制备驱油用耐高温表面活性剂GY-9。在不同矿化度、温度下,对GY-9体系进行了油水界面张力、乳化性能、吸附性能等测试,并用长庆城95岩心进行模拟驱替实验。结果表明:体系具有较宽的温度和矿化度适用范围。在质量浓度为4.0 g/L,50 000 mg/L矿化水,模拟原油比为6∶4时,油水界面张力达到2.754×10-3m N/m数量级;当质量浓度为5.0 g/L时,界面张力可达6.7×10-4m N/m数量级,远高于行业标准。GY-9溶液的稳定性、耐温性均良好;驱替实验表明,可有效提高采收率约11.3%,在三次采油中具有极大的应用价值。     

新型磺基甜菜碱与聚丙烯酰胺作用的研究

合成了一种耐温抗盐表面活性剂,通过红外光谱分析了该表面活性剂的结构。将其与2500万分子量聚丙烯酰胺进行复配,考察了复配体系的表面、界面性能。研究结果表明：所合成的产物为目标产物;磺基甜菜碱表面活性剂的临界胶束浓度（cmc）为2．19×10^-3mol／L,临界胶束浓度下的表面张力（γcmc）为25．51mN／m;加入聚合物后临界胶束浓度变为4．09×10^-3mol／L,γcmc变为26．65mN／m;表面活性剂质量浓度在0．8—1．5g/L,可使胜利原油油水间的界面张力达到超低数量级（10^-3mN／m）;聚合物的加入有利于乳状液的形成。     

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。     

超稠油用乳化降粘剂的性能评价

分析了温度、油水比和乳化降粘剂R-1,R-2的用量对河南G7412井超稠油HN降粘效果的影响,利用正交实验法研究了R-1和R-2对超稠油HN的降粘效果,两种降粘剂的最佳使用条件为:温度在70℃,用量为0.9%,油水比为4∶6,R-1的降粘率可以达到99.88%;温度在90℃,用量为0.9%,油水比为7∶3,R-2的降粘率可以达到98.92%。红外光谱结果表明,超稠油HN加入R-1后降粘效果明显是由于减少杂环或胺基形成氢键的数量,从而降低了胶质与沥青质之间的缔合度。     

Synthesis of a Series of Anionic Surfactants Derived from NP and their Properties as Emulsifiers for Reducing Viscosity of Highly Viscous Oil via Formation of O/W Emulsions

A series of alkyl phenol polyoxyethylene glycidyl ether (NP-n-O) and alkyl phenol polyoxyethylene ether hydroxypropyl sulfonate (NP-n-S) surfactants was synthesized to explore emulsification viscosity reduction. The optimum sulfonation conditions were obtained through orthogonal experiments, the ratio of alkyl phenol polyoxyethylene glycidyl ether and sodium bisulfite 1:1.5, 100 °C, and 6 h. The effects of concentrations of the synthesized surfactants, pH values, emulsifying temperature (40 and 60 °C) and water content on emulsification viscosity reduction and the stability of the emulsion to Venezuela’s Orinoco heavy oil were investigated. The water diversion ratio of emulsion at the reservoir temperature (55 °C) in 30 days was taken as an index, the results show that under the conditions of a temperature of 40 °C, an oil/water ratio of 7:3 and a surfactant NP-4-S concentration of 0.5 %, emulsions can be formed with a viscosity reduction rate reaching up to 99.69 % and with a water diversion ratio in 30 days reaching 9.38 %; while at 60 °C and an oil/water ratio of 7:3, at an NP-4-S concentration of 1 %, the viscosity reduction rate can reach 99.55 % and water diversion ratio is merely 4.23 % in 30 days. The mixture of NP-n-S, xanthan gum and cocamidopropyl dimethylamine oxide (CAO-30) at suitable concentration can greatly improve the emulsification viscosity reduction and emulsion stability, which gives an emulsion viscosity rate of over 98 %. Moreover, the emulsion can be stable for at least 30 days without water emerging.     

高密度油基钻井液在威204H37-5井的应用

威204H37-5井是四川威远地区的一口页岩气水平井,三开油基钻井液使用密度大于2.15g/cm~3。通过正交实验优选了该井油基钻井液体系配方,并分析了各处理剂对钻井液性能的影响。研究了温度、油水比和CaCl_2浓度对不同密度油基钻井液性能的影响。研究发现,高密度油基钻井液受温度、油水比和CaCl_2浓度的影响程度比低密度大。数据表明,威204H37-5井高密度油基钻井液黏度和破乳电压控制得当,抑制性和封堵性较好,具有良好的性能。     

重质油包水乳液破乳过程及降黏强化机制

重质油包水（W/O）乳液普遍存在于石油开采与加工过程中,因其高黏度、高密度、强界面稳定特性,导致重质油包水乳液分离困难,生产成本增加。为了提高重质W/O乳液的分离效率,本文探究了温度与甲苯加入量对重质油黏度的影响规律。在此基础上,研究了上述降黏过程与脱水率之间的协同机制。采用自制的TJU-3破乳剂对重质W/O乳液进行破乳,通过调整破乳剂在乳液中的浓度和破乳温度得到了最佳工艺条件。利用分子模拟的方法构建了重质油平均分子模型并计算了SARA四组分在不同甲苯含量的重质油中的扩散系数,分析了甲苯添加量对重质油中SARA四组分相互作用的影响规律,研究了沥青质分子和TJU-3破乳剂分子在油水界面的运移过程。结果表明：重质油的黏度降低到1500mPa·s时,可实现在1h内完全破乳;黏度降低到50mPa·s时可实现在20min内完全破乳。当破乳剂在乳液中的浓度为400mg/L时,乳液的脱水率最高;破乳温度为60℃时,破乳速度最快。SARA四组分中胶质的扩散系数增大最显著,是重质油的黏度能被甲苯迅速降低的主要原因。TJU-3分子能够破坏沥青质界面膜,进而实现破乳。该协同机制和工艺条件可为石油工业中重质W/O乳液的低温快速破乳工艺提供参考。     

N,N'-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二铵盐的合成及黏度行为

采用溴代十六烷与N,N,N',N'-四甲基乙二胺为原料合成了双子表面活性剂———N,N'-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二铵盐(C16-2-C16.2Br-),通过单因素法考察了原料配比、反应温度和反应时间对目标产物收率的影响,确立最佳合成工艺为:溴代十六烷与N,N,N',N'-四甲基乙二胺摩尔比值为2.1,反应温度为80℃,反应时间为22 h,收率达87.6%。通过红外光谱和核磁共振氢谱对产物结构进行了表征。降低油/水界面张力的测试结果表明,C16-2-C16.2Br-具有很高的界面活性,在质量浓度为0.3 g/L时,仅需23 min即可将界面张力降低至2.6×10-3mN/m。对不同条件下产物水溶液黏度进行了测试,考察了溶液质量浓度、温度和剪切速率对C16-2-C16.2Br-水溶液黏度的影响。发现C16-2-C16.2Br-具有良好的溶液增黏性,随温度和剪切速率的升高,产物水溶液黏度呈现急剧下降后平稳的趋势,表现出优异的耐温耐剪切性能;通过Ostwald-de Wale幂律方程,得出流动指数n<0.6,表明产物属于典型的假塑性流体。     

稠油乳化催化降粘体系的研究

针对新嘏稠油粘度高难以开采的问题,文章俐：究r表面活性剂和催化荆复合用于稠油蒸汽开采的复合降粘体系。以新疆稠油为研究对象,首先对其含水牢进行了测定,在油水比为7：3的情况下,控温,探究加碱量与粘度的关系,确定了稠油的最适加碱量。利用HLB值法确定出了新疆稠油乳化的最佳HLB值为12．98,通过与多种未知HLB值的表面活性剂之间按不同比例的复配实验,分别确定出了表面活性剂OP-10、TX-10、FJC的HLB值分别为15．15、13．94、12．05。根据其形成乳状液的最佳HLB值,得到了该稠油的乳化降粘体系的两种配方,再进行耐高温实验,最终确定了乳化配方体系为30％OP-10＋70％FJC,降粘体系在水相中的最佳加量为0．8％。降粘率达到95．56％。     

塔河油田超稠油水溶性减阻降粘剂的研究与应用

针对塔河稠油高粘及油田地层水高矿化度的特点,研制了耐盐型稠油减阻降粘剂,考察了药剂浓度、矿化度、油水比例以及破乳效果等对稠油降粘效果的影响。结果表明,在A剂加量为3 200 mg/L,B剂加量为800 mg/L,w(油)∶w(水)=6∶4时,降粘剂最佳适用矿化度为9×104mg/L左右,对破乳基本无影响。现场试验结果表明,稠油减阻降粘剂能满足50℃时原油粘度在50×104mPa.s以下的稠油降粘,其对矿化度敏感,最佳矿化度使用范围在7×104~12×104mg/L,耐盐型稠油减阻降粘剂应用于电泵型油井降粘试验效果较好。     

AM/AMPS/SSS三元反相乳液聚合体系稳定性研究

以丙烯酰胺(AM)为主单体、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)为抗温抗盐单体,以白油为连续相,Span 80/Tween 80为复合乳化剂,制得了AM/AMPS/SSS三元反相乳液聚合体系,考察了HLB值、乳化剂浓度、油水比、pH值、搅拌时间、搅拌速度对乳液稳定性的影响。结果表明,乳化剂含量为6%～7%(体系总量),HLB值为5.89,体系pH=8,油水体积比为1.8∶1,搅拌时间30～40 min,搅拌速度为500 r/min时得到稳定的反相乳液体系,适合进行三元反相乳液聚合。     

稠油-水二相水平管流表观粘度的实验研究

以渤海稠油和水为工质进行尝试实验,作出了水平不锈钢实验回路(内径为25.7 mm,长为52 m)内稠油-水二相管流的流型图,并对管流的表观粘度及影响因素进行了实验研究。着重归纳了含水体积分数、温度等因素对二相管流表观粘度的影响规律,并对比分析了与旋转粘度仪测得粘度值的差异,研究结论对油田现场的油水混输管线的设计与安全运行具有较好的指导意义。