两亲聚合物ICJN对原油的乳化与降黏作用研究

为获得适合稠油开采的驱油剂,设计合成了两亲聚合物驱油剂体系ICJN。采用扫描电镜（SEM）、荧光显微镜、旋滴界面张力仪、接触角测定仪、石英晶体微天平和微观驱油模型实验对ICJN 在溶液中的聚集形态及其对稠油的乳化、分散能力和降黏性能、驱油性能进行了研究。结果表明：浓度1000 mg/L 的ICJN溶液可降低油水间界面张力至10^-1 mN/m 数量级;与水解度25%、黏均相对分子质量1800 万的普通部分水解聚丙烯酰胺HPAM相比,ICJN 具有较强的增黏能力;对于黏度上万的稠油,在油水体积比为1∶1 条件下,浓度1200 mg/L 的ICJN 可以使混合油水体系黏度降至100 mPa·s 以下,降黏率在95%以上;ICJN 具有较强的洗油能力,以沥青质模拟原油重质组分,在SiO₂芯片表面吸附沥青质,浓度1200 mg/L的ICJN溶液作为流动相,解吸附40 min后沥青质的吸附量从489.2 ng/cm²降至207.4 ng/cm²,吸附层厚度从4.7 nm 降至3.1 nm。ICJN 溶液既可以通过扩大波及体积驱油,又可依靠较低的油水界面张力从岩石表面乳化分散剥离原油。微观驱油实验结果显示,浓度1000 mg/L 的ICJN 体系的驱油效果明显优于等浓度的HPAM体系和1000 mg/L HPAM+3000 mg/LAOS体系。图24 表4 参10     

渤海典型稠油活性组分对油水界面性质及乳状液稳定性的影响

为了揭示原油组分分子组成与各组分界面性质、乳化性能间的关系,阐明油水界面性质变化和原油乳化机理,用极性分离法将渤海某油田稠油分离为沥青质、胶质、剩余分三个组分,含量分别为5.45%、26.5%、57.13%。通过红外光谱、元素分析和高分辨质谱分析了三组分的分子组成,采用界面张力仪、界面黏弹性仪测定了各组分与模拟水间的界面特性。研究结果表明,沥青质、胶质中含有大量酸性化合物,其中沥青质中酸性化合物的相对分子量高、缩合度高且富集多杂原子化合物。0.55%沥青质、5%胶质、5%剩余分模拟油与模拟水间界面张力分别为11.5、20、28 mN/m,说明酸性化合物是原油中主要活性物质,且多杂原子酸性化合物的界面活性更强。原油三组分模拟油的剪切黏度随剪切速率增加而下降,在剪切速率为0.02~0.4 rad/s时,原油三组分/模拟水界面剪切黏度排序为沥青质胶质剩余分,说明各组分形成的界面膜具有明显的结构特性,沥青质尤为明显。原油与乙醇胺溶液能形成稳定的W/O型乳状液,一周后仍无水相析出;除去原油中沥青质后,乳状液稳定性明显变差,11 h后油水完全分层;除去沥青质、胶质后,不能产生乳化现象,说明沥青质、胶质是渤海某油田稠油乳化的活性组分。     

等压降梯度逐级深部调驱方法研究与应用

常规深部调驱剂的放置及工艺设计没有考虑由于压力场和流体场变化而形成的分级分区。本文研究了一种等压降梯度逐级深部调驱方法,即根据地层压降曲线进行逐级级次划分,将地层划分为近井地带、远井地带和地层深部。由于每个地带的压力梯度不同,故需要不同强度的段塞,进而依据等压降梯度原则,即调驱剂的突破压力梯度等于地层压力梯度,筛选每个段塞的堵剂,并对调驱段塞进行组合,最终根据产出投入比对段塞组合进行优化,实现了在地层不同位置放置不同强度的调驱剂。并且在现场选择了两口注水井进行了试验,调驱后压力平均升高3.25 MPa,含水率平均下降3.04 %,净增油420 t。     

海上油田含聚污水中原油状态分析

污水中原油一般分为浮油、分散油、乳化油和溶解油等形式,聚合物存在会导致污水中乳化油含量大幅增加,污水稳定性更强。本文以海上油田含聚污水为研究对象,分析得出不同形式原油的比例随含聚浓度的变化规律。研究表明,乳化油含量占含聚污水中稳定存在原油量的90%以上,是含聚污水处理的关键所在。而且,与不含聚合物的污水相比,当污水中聚合物浓度为50 mg/L时,乳化油含量显著增加。另外,与模拟污水相比,聚合物含量约为50 mg/L现场含聚污水样品中的乳化油含量更高,稳定性更强,处理难度也更大。     

两亲聚合物活化剂对稠油的拆解-聚并作用及其动态调驱机理

采用扫描电镜、黏度计、激光共聚焦显微镜、稳定性分析仪、岩心驱替等手段,考察了两亲聚合物稠油活化剂(简称活化剂)对渤海S3稠油拆解降黏、聚并增阻作用及其动态调剖与驱油机理。结果表明：活化剂在水溶液中能形成含有许多空腔的致密空间网络结构,显示较强的增黏能力;活化剂可将油-水界面张力由37.8 mN/m降低至1.4 mN/m,在油膜上接触角由102°降低至30°,将油的连续相拆解至微米级甚至更小的分散相,在油/水质量比1/1时活化剂对渤海S3稠油的降黏率达91.1%;活化剂溶液-稠油分散体系静置60 min后,油滴发生聚并,其粒径由初始的81 μm增大到294 μm,体系黏度由73 mPa·s升至226 mPa·s;当聚并后的分散体系/模拟水质量比为1/1时,混合体系降黏率达到95.4%,吸附在油-水界面上的活化剂持续发挥作用。单管岩心模型中,与黏度相似的聚合物相比,活化剂的驱替压力更高,含水率下降漏斗分布更宽,采收率增幅（R_EO）达到20.4百分点,比聚合物增加了10.6百分点;双管岩心模型中,低浓度低黏度活化剂溶液表现出比聚合物更强的调剖和驱油能力。     

砂岩油藏双子表面活性剂渗吸配方研究

本文评价了砂岩油藏低浓度双子表面活性剂（0.2%）渗吸提高采收率效果,考察了双子表面活性剂结构和配方对渗吸的影响。将岩心依次经地层水和原油自吸后放入表面活性剂溶液中测定,发现阳离子双子表面活性剂12-3-12不出油;阴离子双子表面活性剂AAAS采收率为37.27%;阴离子双子表面活性剂12-2-12和磺基甜菜碱C14AB复配后的采收率为38.8%;AAAS和月桂醇醚硫酸钠AES复配体系采收率达53.95%;脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚TW-60和AES复配后的采收率为60.2%。TW-60分子中的酯键不稳定,高温下容易水解断裂,因此选用AAAS和AES的基础配方。加碱（偏硼酸钠）配方渗吸采收率达到59.85% ,比无碱配方渗吸采收率高20.17%。室内一维均质岩心流动实验表明,双子表面活性剂渗吸配方比水驱提高采收率29.8%。