新型双磷酸盐型表面活性剂驱油可行性研究

目前在高含水油藏开发中,常用驱油措施存在驱油效率低、采出液油水分离困难、污水处理成本高等问题。为此,对新型双磷酸盐型HWSX-1表面活性剂作为驱油剂的可行性进行研究,对其界面活性、稳定性、乳化性能和驱油性能进行实验分析。结果表明:HWSX-1表面活性剂质量分数在0.1%~0.5%范围内时界面张力在10~(-2)mN/m量级,界面张力最小为0.010 9 mN/m,有利于通过降低界面张力提高驱油效率;该表面活性剂稳定性良好,长期放置界面张力不发生明显变化,可满足作为驱油剂在油藏中长时间运移的要求;其质量分数和水油比均对乳化性能有显著影响,乳化能力随其质量分数增加而增大;乳化能力强的同时,乳化液析水较快,破乳后析出水较为清澈且界面清晰,有利于表面活性剂驱油后的油水分离。驱油实验结果显示,0.2%表面活性剂溶液可提高驱油效率12.7%。     

克拉玛依油田B21井区油藏表面活性剂性能评价

为了评价克拉玛依油田B21井区二类砾岩油藏驱油用HW表面活性剂的可行性,评价了表面活性剂界面活性、稳定性、乳化性能和模拟驱油性能。结果表明：HW表面活性剂质量分数为0.1%~0.5%时,界面张力在10-2 mN/m量级,最小界面张力为0.006 0 mN/m,该表面活性剂具有良好的稳定性,长期放置界面张力不发生明显变化,有利于通过降低界面张力提高原油采收率;表面活性剂的质量分数和水油比均对其乳化性能有显著影响,乳化能力随质量分数增加而增大,破乳后析出水较为清澈且界面清晰,有利于表面活性剂驱油后的油水分离。驱油实验结果显示,质量分数为0.3%的HW表面活性剂溶液可提高采收率10.5%     

油水界面张力与稠油乳化的关系

加入表面活性剂可以有效地降低油水界面张力,使油水易于形成O/W乳状液。在稠油乳化降黏过程中,油水乳化需要低的界面张力;油水界面张力的大小与表面活性剂及其浓度和温度有关,不同的表面活性剂降低油水界面张力的能力不同,加入的表面活性剂浓度低于胶束浓度时油水界面张力随表面活性剂浓度的增大而降低;表面活性剂在活性温度下,性能最好;表面活性剂复配可以很好地改善单一表面活性剂的性能,有利于稠油乳化和形成的乳状液稳定,但并不是所有的乳化剂之间都可进行复配。     

低渗透油藏表面活性剂降压增注效果影响因素

表面活性剂通过降低油水界面张力和乳化作用实现低渗透油藏降压增注。通过宏观和微观方法研究界面张力和乳化速率对降压效果的影响,并分析界面张力和乳化速率的协同作用。结果表明,当界面张力小于5.25 mN/m时,能够实现降压作用,且随着界面张力的降低,其降压效果越显著;界面张力下降,采收率上升,但当其降低到10-1mN/m时,表面活性剂提高采收率的增幅有限;界面张力达到10-2 mN/m时,表面活性剂仍无法完全解除水流通道中残余油的附加阻力。当表面活性剂的乳化速率大于0.11 mL/min时,有降压作用,进一步提高乳化速率,从而提高降压率,但当表面活性剂的乳化速率大于0.42 mL/min时,对降压率的影响程度减弱;对采收率增幅的影响为乳化速率加快,采收率增幅加大,当表面活性剂的乳化速率大于0.21 mL/min时,继续增加乳化速率对采收率增幅的影响不大。因此,表面活性剂用于降压增注的表面活性剂形成乳状液的时间短,能够使油水充分乳化,迅速扩大波及面积后再降低界面张力、提高洗油效率,可以更有效地降低驱替压力,提高采收率。     

腰果酚甜菜碱型表面活性剂的合成与性能评价

为获得性能优良的聚合物/表面活性剂二元复合驱油体系,以腰果酚、环氧氯丙烷为原料,四丁基溴化铵为催化剂合成了腰果酚甜菜碱型两性离子表面活性剂,用红外光谱对其结构进行了表征;将表面活性剂与聚丙烯酰胺复配,研究了表面活性剂与聚合物加量对油水界面张力及乳化性能的影响。研究结果表明,合成产物具有腰果酚甜菜碱型两性表面活性剂的结构特征,表面活性剂在低浓度（0.5～3.0 g/L）时的油水界面张力为10^-4～10^-3mN/m。二元复合驱油体系平衡界面张力随聚合物浓度的增加而增大,表面活性剂加量对二元体系平衡界面张力的影响较小,当表面活性剂质量浓度为0.3～0.8 g/L、聚合物质量浓度为0.5 g/L 时的平衡界面张力为10^-6～10^-5mN/m。二元体系乳化性能良好,随表面活性剂和聚合物浓度的增加,二元体系分水时间呈增长趋势（200～1000 s）。表面活性剂与聚合物复配使油水界面张力降低,乳状液稳定性提高。图9 参19     

表面活性剂的乳化性能和界面活性对低渗油藏采收率的影响

为明确表面活性剂的乳化性能和界面活性对水驱后残余油或剩余油影响的主次关系,结合冀东油田渗透率低、窜流严重、化学驱条件适宜等油藏特点,筛选出乳化性能强、界面活性较差和乳化性能较差、界面活性较强的表面活性剂体系,在渗透率相近的岩心中开展了水驱后驱油实验。结果表明:适和冀东油田高63-10断块两种表面活性剂复配体系为:乳化水率较好、界面张力达10~(-2)mN/m的体系0.2%非离子表面活性剂6501+0.1%阴离子表面活性剂XPS和乳化水率较差、界面张力达到10~(-3)mN/m的体系0.1%XPS+0.5%NaCl;水驱后注0.1%XPS+0.5%NaCl体系的采收率增幅为2.73%,注0.2%6501+0.1%XPS体系的采收率增幅为5.78%,乳化携带和聚并对残余油滴和局部剩余油驱替效果远好于界面活性的作用;综合发挥界面张力(10~(-2)mN/m)和乳化的作用能降低对界面活性的要求,这为表面活性剂筛选提供了实验依据和技术思路。     

表面活性剂高温乳化性能研究

通过测定114℃条件下,4种不同类型表面活性剂溶液（石油磺酸盐PS、非离子-阴离子型双子表面活性剂FOS、烷基糖苷APG以及十二烷基苯磺酸钠DBS）与高30原油间的乳化速率、乳化稳定性以及乳化降黏效果,研究了表面活性剂的高温乳化性能。实验结果表明,表面活性剂通过降低动态界面张力初始值提高乳化速率;通过增强界面活性和界面膜强度提高乳化稳定性;通过形成O/W型乳状液以及破坏胶质、沥青质聚集体结构降低原油黏度。盐度仅对阴离子表面活性剂的乳化性能影响较大,而表面活性剂浓度和油水比对各类表面活性剂的乳化性能均有显著影响。图4表5参8     

驱油用表面活性剂复配与评价

为得到适应大港油田孔店油藏条件的表面活性剂,对10余种表面活性剂进行了复配优选。经实验评价,复配表面活性剂JBP-1的各项性能均能达到现场应用要求,其水溶液降低界面张力能力较强,油水界面张力可达到超低10~(-3) mN/m数量级;抗吸附性能较强,4级吸附后界面张力仍可达到超低数量级;聚合物与表面活性剂二元驱油体系的配伍性较好;乳化效果较好,当其水溶液浓度为0.30%~0.40%时,乳化效果最强。复配表面活性剂JBP-1的成功开发为大港油田复合化学驱技术的推广应用提供了有力的技术支撑。     

低界面张力表面活性剂DQ-2的制备及性能研究

界面张力表面活性剂具有较强的洗油效果。用十二烷基硫酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和十二烷基二甲基甜菜碱复配制备出了低界面张力表面活性剂DQ-2。通过界面张力测定,对DQ-2表面活性剂的耐温耐盐、洗油效果、吸附等性能进行室内评价。结果表明,在矿化度5 426 mg/L的条件下,加入质量分数为0.3%低界面张力表面活性剂DQ-2,油水界面张力为4.96×10~(-3) mN/m;动态驱替实验表明低界面张力表面活性剂DQ-2加入可提升采收率11.38%,复配体系具有良好的耐温耐盐性、稳定性和乳化性。     

高效表面活性剂研究

对比评价了3种石油磺酸盐,分析了表活剂的CMC值、HLB值、润湿性,优化出一种高效表面活性剂,在降低界面张力能力以及乳化、改变润湿性方面都表现出较优的性能。