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。     

碱和表面活性剂影响聚合物溶液性质实验研究

在聚合物溶液中添加表面活性剂和碱能够大幅度降低油水界面张力,但表面活性剂和碱的加入会对聚合物分子形态产生影响,进而影响聚合物溶液的流变性和粘弹性,并最终影响驱油效果。通过室内实验和理论分析,就碱和表面活性剂对聚合物分子形态的影响及其作用机理进行了分析。碱与聚合物分子链上部分负电荷中和,使分子链发生蜷缩和粘贴,形成部分"带状"分子结构,导致聚合物溶液粘弹性和流变性变差。     

疏水缔合型聚合物浓度对SZ36—1油田油水界面性质影响研究

为了研究耐盐疏水缔合聚合物对油水界面性质的影响。采用界面张力仪、表面粘弹性仪和Zeta电位仪研究了不同浓度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,随聚合物浓度增加,原油模拟油油水界面张力降低．界面剪切粘度增加,Zeta电位的绝对值总体呈增加的趋势。     

二元复合驱采出液的油水界面性质和破乳条件的关系

用界面张力仪和表面粘弹性仪研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和表面活性剂(石油磺酸盐和非离子型表面活性剂)形成的二元复合体系对模拟油与模拟水(简称油水)界面特性、乳状液稳定性和采出液处理效果的影响。实验结果表明,含固体悬浮物的采出液过滤后与模拟油间的界面张力和界面剪切黏度降低;随表面活性剂浓度的增加,油水间的界面张力和界面剪切黏度降低,而随HPAM浓度的增加,油水间的界面张力和界面剪切黏度增加;原油与二元复合体系所形成的W/O和O/W型乳状液稳定性随HPAM和表面活性剂浓度的增加而提高;采出液中HPAM和表面活性剂的浓度增加,处理采出液的效果变差。     

固体颗粒对O／W乳状液稳定性的影响研究

采用界面张力仪、表面粘弹性仪和Zeta电位仪研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液与大庆原油模拟油之间界面性质以及固体颗粒对这些界面性质的影响.结果表明,含100 ms/L的HPAM溶液中加入固体颗粒后,聚合物溶液与原油模拟油之间的界面张力上升,界面剪切粘度下降,但随着固体颗粒浓度的增加,聚合物溶液与原油模拟油间的界面张力和界面剪切粘度基本保持不变.在聚合物溶液中加入固体颗粒后,其与原油模拟油形成的O/W乳状液稳定性变差,乳状液内部油珠表面Zeta电位负值增加.O/W乳状液的稳定性取决于油水界面剪切粘度和Zeta电位的双重影响.     

二元复合驱体系性能及微观驱油机理研究

无碱表面活性剂加聚合物的二元复合驱油体系能与原油形成超低界面张力,相对于三元复合驱来说,配方中去掉了碱,可以最大限度发挥聚合物的粘弹性,减弱腐蚀、结垢现象。研究了无碱表面活性剂理化性能,在试验区油水条件下,对其进行了配伍性、稳定性、抗剪切性、乳化性、流变性、粘弹性等方面的评价,同时从微观进行了提高采收率驱油机理研究,为二元复合驱体系大规模矿场试验提供依据。二元复合驱室内驱油实验提高采收率13个百分点。     

化学驱中动态界面张力行为的研究进展

汇总了近年来强化采油动态界面张力研究进展的报道,阐述了驱油过程中的动态界面张力行为,总结了碱浓度、油相粘度、驱替液粘度对原油/碱体系及原油/碱/聚合物体系动态界面张力的影响和表面活性剂、离子强度对原油/碱/表面活性剂体系及原油/碱/表面活性剂/聚合物体系动态界面张力的影响,并对上述影响因素进行了归纳。     

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。     

聚合物／表面活性剂／原油／碱综合作用下的物理化学特性

聚合物、表面活性剂、碱的共同作用,是多年的热门研究课题,它对混合体系性能有着重要影响.本文通过测量混合物溶液电导率和界面张力,深入研究了两种阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和Marlon ARL(MARL)在含有生物聚合物(黄原胶)和碱(NaOH)的溶液中的作用.由于三元复合驱(ASP)是最有前景的提高采收率方法之一,且油水界面张力是化学驱提高采收率最重要的参数之一,针对阿尔及利亚原油的特点,优化出三元复合驱的浓度(质量分数)配方:碱0.007,MARL0.02,聚合物0.002.测量结果显示,不同组分的混合物对电导率和界面张力有重要影响;同时,SDS和MARL两种表面活性剂的协同作用,在很大程度上也会影响三元复合驱和油水体系的电导率和界面张力.     

复合驱油体系油水界面张力测试条件优化

为了规范行业标准SY/T 5370—2018《表面及界面张力方法》中非牛顿流体油水界面张力的测定,对影响复合驱油体系油水界面张力影响因素如:温度、转速、非牛顿流体浓度及相对分子质量、测试时间以及表面活性剂浓度进行了规范:温度选用目标油藏温度;转速选用使仪器成像清晰的转速,建议使用(5000数6000)r/min;聚合物用量为0.1%,根据目标油藏储层物性选用适当相对分子质量的聚合物,但仲裁或抽检时建议使用1000万数1500万聚合物。界面张力取值选用不同时间下的平衡界面张力,回缩或拉断体系选取重复测试3次拉断前界面张力数据取值。二元体系中表面表面活性剂评价时选用体系为0.2%表面活性剂+0.1%聚合物,三元体系中表面活性剂评价是选用体系为1.2%碱+0.1%表面活性剂+0.15%聚合物和0.6%碱+0.3%表面活性剂+0.15%聚合物。图14表2参14     

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。     

典型聚合物溶液油水界面扩展黏弹性研究

使用Trackr全自动液滴界面张力仪,研究了聚合物种类和水质对聚合物溶液与十二烷的界面扩展黏弹模量的影响。结果表明,目前广泛使用的聚合物与正十二烷动态界面张力为32~34 mN/m,聚合物溶液与正十二烷形成的界面黏弹膜以弹性为主,相应的弹性模量比黏性模量高3倍以上,配制聚合物溶液水中活性组分和含盐量使聚合物的界面扩展弹性模量降低,对聚合物的界面黏性模量影响更复杂。     

原油乳状液稳定性研究 Ⅵ.界面膜特性与原油乳状液稳定性

对以大庆和吉林原油界面活性组分为乳化剂的模型乳状液的稳定性与油水界面压、界面膜的界面粘度、界面屈服值的关系进行了研究。结果表明，模型乳状液（油／水体积比７０／３０）的稳定性与油水界面压、界面粘度、界面屈服值的大小有关。油水界面压、界面粘度、界面屈服值越大，乳状液越稳定；在油水界面，由原油界面活性组分形成的界面膜具有较强的结构，油水界面压、界面粘度、界面屈服值可作为衡量界面膜结构强度的参数；蜡晶能改变界面膜的流变特性，增加界面膜的强度和乳状液的稳定性。     

杯芳烃基嵌段聚醚的合成及界面性质

以对叔丁基苯酚杯[4]芳烃、杯[6]芳烃、杯[8]芳烃、线型酚醛树脂作起始剂，分别与环氧丙烷、环氧乙烷加成，合成了3个系列杯芳烃聚醚类和1个系列线型聚醚类非离子表面活性剂，研究了它们在3种沥青质模型油／去离子水体系的界面活性，考察了其结构与界面活性的关系。在3种沥青质模型油／水体系中，各类聚醚都能替换一部分沥青质而吸附在界面上，有效地降低了油-水界面张力，并在一定浓度时达到饱和吸附，表现出各自的特点和规律。杯芳烃聚醚较线型聚醚的界面活性高，更易吸附在油一水界面，其中又以杯[8]芳烃聚醚的界面活性最高，降低界面张力的能力最强。     

Effect of Alkali on Daqing Crude Oil/Water Interfacial Properties

Alkaline-surfactant-polymer(ASP)flooding using sodium hydroxide as the alkali component to enhance oil recovery in Daqing Oilfield,northeast China has been successful,but there are new problems in the treatment of produced crude.The alkali added forms stable water-in-crude oil emulsion,hence de-emulsification process is necessary to separate oil and water.The problems in enhanced oil recovery with ASP flooding were investigated in laboratory by using fractions of Daqing crude oil.The oil was separated into aliphatics,aromatics,resin and asphaltene fractions.These fractions were then mixed with an additive-free jet fuel to form model oils.The interfacial properties,such as interfacial tension and interfacial pressure of the systems were also measured,which together with the molecular parameters of the fractions were all used to investigate the problems in the enhanced oil recovery. In our work,it was found that sodium hydroxide solution reacts with the acidic hydrogen in the fractions of crude oil and forms soap-like interfacially active components,which accumulate at the crude oil-water interface.     

双子表面活性剂与原油间动态界面张力研究

通过进行油水动态界面张力测试,系统地研究表面活性剂种类、表面活性剂浓度、水介质矿化度、聚合物及非离子表面活性剂对动态界面张力的影响。结果表明,与传统表面活性剂比12-4-12有较强界面活性,在低浓度下,能将界面张力降低到5×10-3 mN/m。提高表面活性剂浓度,可以缩短达到平衡的时间,但当浓度超过一定值时,继续增加12-4-12浓度,会降低其界面活性。12-4-12最佳浓度为500 mg/L。12-4-12在不同矿化度都表现出良好界面活性,尤其在高矿化度下(25×104 mg/L)最佳。在高矿化度水介质中与常规非离子表面活性剂ANT复配,界面张力可降低到4×10-3 mN/m并稳定在10-3数量级,而与HPAM的复配性能较差,这可能与水介质矿化度过高有关。     

杯芳烃基嵌段聚醚的油-水界面粘度

采用界面粘弹仪测量了3类环状对叔丁基酚醛树脂嵌段聚醚(杯芳烃聚醚)在3种沥青质模型油-去离子水体系的界面粘度。结果表明，杯芳烃聚醚具有较高的界面活性，吸附在油-水界面并取代了-部分沥青质，形成界面混合膜，且膜强度变弱，界面粘度减小；将含有杯芳烃聚醚的3种沥青质模型油-水体系的界面压与界面粘度关联后得到，在某一相对分子质量、HLB值范围，聚醚在油-水界面的界面压较高，同时降低界面粘度的能力也较强。     

原油乳状液稳定性研究：Ⅶ.蜡晶对油水界面膜性质的影响

对分别含有大庆,吉原油界面活性组分的航空煤油与蒸馏水及模拟地层水在不同温度下的界面粘度,界面膜屈服值进行了测定。结果发现,由于吉林原油界面活性组分含有较多的蜡晶,当温度较低时,随温度升高,吉林模型油界面粘度逐渐升高,界膜表现为负触变性;     

石油羧酸盐及其复配体系中混合胶束对界面活性的影响

为揭示石油羧酸盐界面活性的结构成因,深入研究石油羧酸盐和磺酸盐的复配规律,选取了平均碳数分别为23.16、26.01、28.70的大庆原油馏分作原料制备石油羧酸盐,优选了一种平均碳数和油酸钠碳数相近的石油羧酸盐并将其界面活性与油酸钠进行了比较研究。此外,针对矿化度较高(矿化度11948.4 mg/L)、石油羧酸盐可以在低碱甚至无碱条件下单独达到超低界面张力的红岗油田,考察了石油羧酸盐和石油磺酸盐形成的混合胶束对复配体系界面活性的影响。研究结果表明,平均碳数和油酸钠碳数相近的石油羧酸盐的界面活性远优于油酸钠,其原因是石油羧酸盐由不同碳链长度的分子组成,由于亲水亲油性(HLB值)的差别,长链分子和短链分子在油水界面上插入深度不同,混合胶束的极性基团之间的斥力较单一分子组成的油酸钠极性基团间斥力小,分子间排列较紧密,界面吸附量较大。石油羧酸盐和磺酸盐的复配体系在矿化度较高的红岗油田具有很好的复配效果,石油羧酸盐和磺酸盐复配体系的界面活性比单剂好,达到初始界面张力的时间明显比单剂的短。石油羧酸盐单剂体系及复配体系中的混合胶束均使界面活性显著提高。     

丙二醇嵌段聚醚及其聚硅氧烷改性产物的界面性能和破乳性能

对丙二醇嵌段聚醚进行含氢聚硅氧烷接枝改性，合成了丙二醇嵌段聚醚接枝聚硅氧烷类破乳剂，研究了它们的界面行为和破乳能力。结果表明，丙二醇嵌段聚醚接枝聚硅氧烷破乳剂比其前身物具有更好的界面性能和破乳能力。破乳剂的分子结构对其界面性能和破乳能力有较大的影响，多分支的破乳剂具有较好的破乳能力。