弱碱及无碱复合驱油技术研究进展

综述了弱碱及无碱复合驱油技术研究进展。研究发现,以无机弱碱（Na2CO3,NaHCO3）、缓冲碱（Na2CO3／NaHCO3）及有机弱碱（弱聚合物酸性钠盐）构成的弱碱驱油体系可取得强碱（NaOH）三元复合驱同样采收率;而以聚合物／两性表面活性剂及疏水缔合聚合物／双子表面活性剂二元复合驱利用聚合物与表面活性剂的协同性,使采收率大幅提高,后者更适合高温高盐油藏。合成工艺简单、成本低的阴离子双子表面活性剂以其特殊流变性及表面活性,可取代碱及聚合物实现一元驱替,成为未来发展趋势;其蠕虫状胶束驱油体系采收率较高,有望在三采中取得突破。     

磺酸盐阴离子双子表面活性剂与疏水缔合聚合物的相互作用

为了提高疏水缔合聚合物对高温高矿化度油藏的适用性,合成了磺酸盐阴离子双子表面活性剂,并与疏水缔合聚合物.AP-P4进行了复配.实验结果表明,疏水缔合聚合物能够减少磺酸盐阴离子双子表面活性剂在界面上的吸附;质量浓度为50mg/L的磺酸盐阴离子双子表面活性剂在地层水中能大幅度地增加复配溶液的粘度;复配体系在粘度最高点时形成了粒径为54.7mm的均一聚集体;疏水缔合聚合物的加入能够诱导磺酸盐阴离子双子表面活性剂在溶液中形成棒状胶束和囊泡.由此可见,磺酸盐阴离子双子表面活性剂与疏水缔合聚合物AP-P4有良好的协同性.这种二元驱油体系有望克服三元复合驱中碱对复配体系粘度的损害,为化学驱开辟新的方向.     

强乳化复合表面活性剂驱油体系研究与应用

表面活性剂的乳化能力强弱对提高低渗透油藏水驱开发后的驱油效果影响较大,为了增强表面活性剂驱 油体系的乳化性能、提高驱油效率,将具有良好界面活性的阴-非双子表面活性剂GEY-2 和具有较强乳化能力的 非离子表面活性剂6501 复配,研制出了一种适合低渗透油藏的强乳化复合表面活性剂驱油体系,并对其综合性 能进行了评价。结果表明：强乳化复合表面活性剂驱油体系具有良好的耐温性能和耐盐性能,在高温高矿化度 条件下,配方为2000 mg/L GEY-2+3000 mg/L 6501 的驱油体系仍能保持10^-3mN/m超低数量级的油水界面张力, 该驱油体系与储层原油按照7∶3 所形成乳状液在75 ℃下放置10 min 和100 min 后的乳化水率仍能达到90.2%和 61.2%,具有较高的乳化性能。该驱油体系具有良好的抗吸附性能,可以减少驱油剂的浪费,有效保证驱油效 果。该驱油体系对低渗透岩心的驱油效果较好,当岩心渗透率为11.38×10^-3 μm²时,水驱结束后注入0.5 PV强乳 化复合表面活性剂驱油体系可使采收率继续提高20%以上。现场应用结果表明,H油田低渗区块实施强乳化复 合表面活性剂驱油措施后,注入井压力有所升高,对应油井日产油量从措施前的2.20 t 升至5.41 t,平均含水率从 措施前的89.2%降低至71.5%,达到了较好的增油效果。     

双子表面活性剂／疏水缔合水溶性聚合物二元体系的研究及在三次采油中的应用潜力

综述了国内外对双子表面活性剂与疏水缔合水溶性聚合物相互作用的研究进展,包括研究方法、研究内容及取得的一些新认识。以应用于提高原油采收率为技术目标,对目前所研究的不同双子表面活性剂／疏水缔合水溶性聚合物二元体系的界面性能和流变特性及相应双子表面活性剂与缔合聚合物的优势与不足进行了分析,提出了开发适合复合驱的双子表面活性剂／疏水缔合水溶性聚合物二元体系的进一步研究方向。     

空气泡沫/表面活性剂复合驱提高采收率技术

通过室内静态试验和物理模拟实验,研究了中原油田明15块对空气泡沫/表面活性剂复合驱的适应性。筛选出适合明15块油藏条件的具有超低油水界面张力的表面活性剂;考察了复合驱的起泡性能、油水界面张力、热稳定性等;比较了表面活性剂驱、空气泡沫驱和空气泡沫/表面活性剂复合驱的驱油效果;优选了空气泡沫/表面活性剂复合驱的注入参数。实验结果表明,空气泡沫/表面活性剂复合驱提高采收率的幅度高于单一表面活性剂驱和空气泡沫驱。矿场试验结果表明,复合驱发挥了空气泡沫驱的扩大波及体积和表面活性剂驱的提高洗油效率的作用,试验区块开发状态得到改善,区块递减明显减小,增油效果明显。     

适合渤海绥中361油田二元复合驱体系性能研究

本文在渤海绥中361海上油藏条件下,测定了由磺酸盐型双子表面活性剂为主的表面活性剂(辛基酚基聚氧乙烯醚TX100与磺酸盐型双子表面活性剂按质量比1∶4)与疏水缔合聚合物组成的SP二元复合驱体系的黏度及其与渤海绥中361脱气原油间的界面张力,并考察该体系的抗温性、耐盐性、吸附性及老化稳定性等,测定了该驱油体系在不同渗透率岩心中的阻力系数和残余阻力系数,在三层非均质岩心上进行了表面活性剂浓度不同的6个室内驱油实验。研究结果表明,配方为3000 mg/L表面活性剂+1750 mg/L聚合物的SP二元复合驱油体系具有良好的抗温、抗盐、抗剪切性及老化稳定性;该二元复合驱油体系黏度达40 mPa.s以上,可使油水界面张力降至10-3mN/m数量级,同时该体系在不同渗透率岩心中均能建立较高的阻力系数与残余阻力系数;室内驱油实验表明,在三层非均质岩心中,聚合物浓度为1750 mg/L,二元体系与原油界面张力由100mN/m(表面活性剂0 mg/L)降至10-2mN/m(表面活性剂750 mg/L)数量级时提高采收幅度很大;当界面张力由10-2mN/m(表面活性剂750 mg/L)降至10-3mN/m(表面活性剂1000 3000 mg/L),复合驱采收率增加幅度很小;总体上,该SP二元复合驱油体系具有良好的提高采收率能力,可提高采收率35%以上。图3表4参9     

超低界面张力强乳化复合驱油体系在低渗透油藏中的应用

针对低渗透油藏长时间水驱开发后出现含水率升高、产油量下降等驱油效率逐渐变差的问题,通过考察不同类型表面活性剂的界面活性以及乳化性能,研制出了一种同时具有超低界面张力以及较强乳化能力的复合驱油体系(0.15％双子表面活性剂GMS-101+0.15％乳化剂SOE-1),并对其综合性能进行了评价.研究结果表明:复合驱油体系与储层原油之间的界面张力值可以达到10-3 mN/m数量级,具有良好的界面活性;复合驱油体系可以与储层原油形成比较稳定的乳状液,120 min后的分水率在25％以下,具有较强的乳化能力;在低渗岩心水驱油后再注入复合驱油体系,驱油效率可以提高20百分点以上,驱油效果明显优于单独使用GMS-101和SOE-1.现场应用表明,M区块注入井注入复合驱油体系后,对应6口油井的日产液量和日产油量均明显增大,且含水率下降明显,起到了良好的控水增油效果.     

三元复合驱阴离子表面活性剂

三元复合驱中的表面活性剂是利用可降低油水间界面张力的特性,使岩石孔隙中的残余油被剥离、启动并形成油墙。为了保证三元复合驱体系在应用过程中,发挥其提高采收率的性能,表面活性剂应满足下列基本要求:具有良好的驱油性能;具有良好的经济性;易于实现大规模生产;绿色无污染。以重烷基苯磺酸盐为主剂的三元复合驱油体系是目前大庆油田已经工业化的驱油用表面活性剂产品,这种表面活性剂的特点是原料的组成相对清楚,性质稳定,易于实现大规模工业化生产。     

二元复合体系微观驱油机理可视化实验

针对胜利油区油藏条件,运用新型表面活性剂—聚合物二元复合体系,对其开展了微观模型(岩心薄片)驱油和常规柱状岩心可视化驱油实验.以水驱效果为基础,对比了表面活性剂、聚合物、二元复合体系的驱油效果,重点研究了微观孔隙中表面活性剂、聚合物以及二元复合体系的洗油和携油性能及其在驱油过程中的微观渗流特征,深入分析了二元复合体系的微观驱油机理.结果表明:与聚合物和表面活性剂相比,二元复合体系的驱油效果更好.在岩心薄片可视化驱油实验中,由于3种不同的驱替溶剂波及效率不同,最终导致驱替结束后岩心薄片中剩余油的面积有所不同,采用二元复合体系驱替后,剩余油的面积最小,表明其驱油效率最高,比聚合物和表面活性剂的驱油效率分别提高了2.59％和11.80％;对于常规柱状岩心,二元复合体系比聚合物和表面活性剂的驱油效率分别提高了1.43％和20.70％.     

不同碱/表面活性剂二元复合驱体系的性能对比

分别研究了含有有机碱、无机碱的碱表面活性剂AS二元复合驱体系的降低油水界面张力、耐温抗盐性能、乳化性能、表面活性剂在油砂表面的吸附量、地层水结垢趋势、提高原油采收率及驱油特性的性能。研究结果表明:与单一碱的二元复合驱油体系相比,复合碱的驱油体系可以提高抗盐性能、原油乳化性能及原油采收率幅度;碱的种类影响驱油体系的耐温抗盐性能及乳化性能,含有有机碱的驱油体系的抗盐性能好,抗盐可达50000mg/L,含有无机碱的驱油体系抗温性能及对原油乳化能力好,抗温达90℃,原油脱水率最低(8.5%);碱的加入可降低石油磺酸盐在油砂表面的最大吸附量,降低量为25%数30%;复合有机碱及复合无机碱的二元复合驱油体系均可以较大幅度提高原油采收率,提高采收率幅度超过18%,但与复合无机碱的驱油体系相比,复合有机碱的驱油体系可以有效减弱地层水的结垢趋势;复合有机碱与复合无机碱/表面活性剂二元复合驱油体系的微观驱油特性不同。     

羧酸盐类Gemini表面活性剂二元复合驱配方的研究

通过界面张力、正交试验、吸附损失实验、室内模拟驱油实验等方法,系统研究了所合成的系列羧酸盐类Gemini表面活性剂的界面活性、与普通羧酸盐表面活性剂的协同效应、吸附损失及驱油效果.在此基础上确定了适合孤岛油田东区稠油油藏的无碱二元复合驱配方,即0.02%SDG-4+0.05%SDCM-1+0.10%SDC-1+0.2%HPAM.该配方与目的层原油的界面张力达到超低,SDG-4在油砂上的静态吸附损失为2.555mg/g,符合国家"八五"和"九五"化学驱对吸附损失的要求,室内模拟驱油实验提高采收率高达36%,具有很好的驱油效果.     

油田用阴离子双子表面活性剂的合成与应用研究进展

阴离子双子表面活性剂由于比阳离子双子表面活性剂具有更优异的性能,近几年在三次采油中的应用越来越受到重视。主要介绍了硫酸酯盐型、磺酸盐型和羧酸盐型三类阴离子双子表面活性剂的合成及应用研究现状,并探讨了阴离子双子表面活性剂的合成及在三次采油中的应用发展前景。     

双子表面活性剂界面活性的研究

用胜利油田临盘采油厂的注入水配制不同含量的双子表面活性剂溶液,研究了双子表面活性剂溶液与临盘原油间的界面活性;并与传统表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)进行了界面活性对比;考察了双子表面活性剂的疏水烷基长度和联结基长度、溶液中表面活性剂含量和温度对界面张力的影响,并对比了不同双子表面活性剂与不同原油间的界面活性。实验结果表明,三亚甲基-1,3-双(十四烷基二甲基溴化铵)(14-3-14)双子表面活性剂的界面活性明显优于TTAB;当14-3-14双子表面活性剂含量一定时,其溶液与临盘原油间存在最低界面张力;14-3-14双子表面活性剂可在较低含量下将其与临盘原油间的界面张力降至10~(-3)mN/m数量级;14-3-14双子表面活性剂适用于临盘原油,二亚甲基-1,2-双(十二烷基二甲基溴化铵)双子表面活性剂适用于孤岛原油,并为下一步现场应用提供了基础和依据。     

新型Gemini表面活性剂在三次采油中的应用前景

描述了新型Gemini表面活性剂的分子结构，并对临界胶束浓度、表面张力、溶解性、增溶性、固-液界面的吸附、与传统表面活性剂配伍性及其流变性等进行分析。在此基础上，阐述了该类表面活性剂在油田三次采油上的应用前景。     

阳离子Gemini对固体表面润湿性的影响

研究了阳离子双子表面活性剂对固体表面润湿性的影响，并从机理上进行了探讨，结果表明，与普通表面活性剂相比，阳离子双子表面活性剂在很低浓度时就能将油湿的固体表面转化为强水湿表面，并且不会改变水湿表面的润湿性；另外，对联接基长度相同但是疏水烷基链长度不同的双子表面活性剂对固体表面的润湿性影响进行了考察，结果发现疏水烷基链短的双子表面活性剂较疏水烷基链长度长的双子表面活性剂更能显著影响固体表面的润湿性。     

磺酸盐型芳烷基双子表面活性剂的合成及性能

实验以工业化的α-烯烃磺酸盐为原料,采用改进的"Berger"法,于150 ℃,固载超酸催化剂作用下,经酸化和烷基化反应18h,分步合成了萘双烷基双磺酸钠阴离子表面活性剂,α-烯烃磺酸盐转化率可达80%以上,比改进前的工艺法提高近6%.在弱碱条件下,该表面活性剂复配体系与原油间的界面张力值可达1.87×10<'-3>m...     

驱油用耐温抗盐表面活性剂的研究进展

综述了国内外表面活性剂复配体系、阴离子-非离子两性表面活性剂和双子型(Gemini)表面活性剂3类驱油用耐温抗盐表面活性剂的研究进展情况,指出阴离子-非离子两性表面活性剂和新型Gemini表面活性剂是具有良好应有前景的高温、高盐油藏用表面活性剂,而且通过与石油磺酸盐和羧酸盐等廉价的表面活性剂进行复配使用,可以降低驱油成本。     

阴离子双子表面活性剂的油水界面张力研究

为探究GA系列新型阴离子双子表面活性剂的油水界面活性及提高油层原油采收率的可行性,以模拟地层水和东河塘稀油,在45℃条件下,利用旋转液滴法测试了不同分子结构阴离子双子表面活性剂与稀油间的界面张力,并以GA12-4-12为对象,测试了其在不同浓度时的动态界面张力,考察了其与非离子表面活性剂ANT的复配性能。结果表明:连接基长度及碳链长度越长,油水界面张力越低;随GA12-4-12浓度增加,界面张力先降后升,0.3%时油水界面张力仅0.00885mN/m,但时间稳定性变差;GA12-4-12与ANT复配协同效果明显,复配比为4∶1时0.1%(GA12-4-12+ANT)加量可使油水界面张力达超低(0.00884mN/m),明显降低了GA12-4-12用量。可见GA12-4-12与ANT复配体系具有低剂量下提高原油采收率的性能,建议用该配方进行提高原油水驱采收率试验研究工作。     

双子表面活性剂临界胶束浓度规律研究进展

临界胶束浓度是表面活性剂自聚形成胶束的重要参数。双子表面活性剂是具有双亲水基团、双疏水链的表面活性剂,比常规表面活性剂具有更低的临界胶束浓度和更高的表面活性。了解影响双子表面活性剂临界胶束浓度的内在、外在因素,有助于理解分子间的相互作用,分析碳链和联接基团等分子结构对其性能的影响,探究双子表面活性剂的自组织行为,从而更好地发挥双子表面活性剂的高表面/界面活性,开发新型高效表面活性剂。文中介绍了双子表面活性剂临界胶束浓度常用的测定方法,总结了双子表面活性剂疏水基团、联接基团、亲水基团、温度、无机盐等对双子表面活性剂临界胶束浓度的影响,并对影响结果进行了分析。     

Gemini表面活性剂的研究进展

Gemini表面活性剂是一类新型的表面活性剂，被称为第三代表面活性剂。Gemini表面活性剂含有两个亲水基和两个疏水基。结合国内外的最新研究，对Gemini表面活性剂的结构、合成、性能和应用作了较全面的评述。