无机盐对新疆油田二元驱过程中乳状液影响研究

乳状液稳定性对于化学驱提高原油采收率具有非常重要的作用,稳定性过强会导致采出液破乳困难;稳定性过弱,乳状液会很快破乳,使复合驱油体系波及体积受到影响。系统研究了不同类型无机盐对新疆油田二元复合驱油体系乳状液稳定性的影响。结果表明,无机盐可以加速水包油型乳状液的破乳,特别是二价阳离子,能将破乳率提高1倍以上;阴离子的种类对乳状液的稳定性影响较弱。无机盐对乳状液破乳效率的影响与离子价态和Zeta电位有关。     

无机盐对油水界面电性的影响分析

在油水体系中,油水界面处油滴粒子从水溶液中选择性地吸附水中的OH-,从而使界面带电。利用基于静电感应原理的油水界面检测系统,分别检测了水相为纯水、0. 05 M氯化钾、0. 05 M氯化钙、0. 05 M氯化铁的油水体系中油水界面的Zeta电位。实验结果表明,水相中的无机盐会压缩双电层,使油水界面的Zeta电位降低,而且无机盐离子的化合价越高,对油水界面的Zeta电位的影响越大。这对于油水界面性质和油水分离技术的研究具有重要的指导意义。     

水质对三元复合体系性能影响因素分析

针对断西示范区开展了配制用水对三元体系性能影响因素分析,通过研究得出以下结论:配制用水对三元体系粘度和活性范围产生较大影响;细菌对表面活性剂浓度影响不大,因此细菌的存在不影响三元体系活性的范围,但细菌的存在对三元体系粘度影响较大;聚合物分子量和水质矿化度对三元体系粘度产生较大影响。     

三元复合驱组分协同效应分析

本文通过实验方法,研究了碱、表面活性剂、聚合物三者浓度变化对界面张力、三元体系粘度、吸附量的影响规律和影响机理。研究表明,碱浓度的增加可以有效降低聚合物和表面活性剂的吸附量;随着碱浓度的不断增大,界面张力呈现出先增大后减小的趋势;随着碱浓度的增大,聚合物粘度呈现出先减小后增大的趋势,表面活性剂浓度的增大会使聚合物粘度不断增大,但两者对于溶液粘度的影响十分微小,基本可以忽略。     

驱油剂对三元复合驱含油污水中油滴稳定性的影响

三元复合驱技术已在大庆油田成功进行工业化应用。三元复合驱含油污水中由于含有残余的化学药剂，导致其很难处理，从而限制了三元复合驱技术的推广。本文首先采用室内实验制备模拟三元复合驱含油污水，然后通过沉降实验研究驱油剂对油滴稳定性的影响，最后结合驱油剂对油水界面张力、油滴Zeta电位、油滴粒径大小的影响来阐释驱油剂对油滴稳定性的作用机制。结果表明：油滴的稳定性随着NaOH浓度的增大先增大后减小，当NaOH浓度由0增大到400mg/L时，NaOH与原油中的酸性物质反应生成表面活性剂增强油滴的稳定性；当NaOH浓度大于400mg/L时，NaOH本身作为电解质压缩双电层，使油滴的稳定性减小。油滴的稳定性随着表面活性剂浓度的增大而增大，这是因为表面活性剂可以吸附在油滴表面，使油水界面张力减小，同时增大油滴表面的Zeta电位，从而使油滴的稳定性增强。油滴的稳定性随着聚合物浓度的增大先减小后增大，当聚合物的浓度小于300mg/L时，聚合物的桥接、絮凝作用起主导作用，聚合物分子可以吸附到油滴表面，将油滴连接到一起，同时聚合物分子可以压缩液滴表面的双电层，从而有利于油滴的聚结；当聚合物的浓度大于300mg/L时，体系的黏度增大，油滴的运动速度减小，此时聚合物分子占满油滴表面，表现出空间位阻作用，从而使油滴的稳定性增强，不利于油滴的聚结。     

大庆油田三元复合驱油体系的分散性质研究

应用光学显微镜确定了大庆油田三元复合体系是一种分散体系 ,表面活性剂以分子聚集体的形式分散在体系中。二元体系的粘度随表面活性剂浓度的增加而增大。该表面活性剂的cmc范围为0 04%～0 06 % ,在三元情况下 ,平衡后水相中表面活性剂浓度不大于0 063 %。二元体系与油乳化平衡后 ,水相中表面活性剂浓度在0 08 %以下。大部分表面活性剂以乳化状态存在于油水相之间。     

pH值对三元复合驱表面活性剂质量的影响

通过调节氢氧化钠与磺酸的质量比,分析pH值在6~13,表面活性剂的界面张力及活性物变化情况。当pH值为6~7时,对表面活性剂低碱度检测点的界面张力影响较大,界面张力超出合格范围;当pH值为12~13时,对表面活性剂高碱度检测点的界面张力影响较大,界面张力同样超出合格范围;pH值为9~11时,界面张力指标较好。pH值为8~13时,活性物含量均能达到48%以上。特别是pH值为10时,活性物含量最高,界面张力值均在1.0×10~(-3)~6.0×10~(-3),数值较平稳,表面活性剂质量最佳。     

三元复合体系界面张力的影响规律研究

以河南双河油田为研究对象,以吸附理论和扩散理论为基础,利用物理模拟实验通过分析碱和表活剂对界面张力的影响,进一步探究了三元复合体系中协同效应对油水界面张力的影响,最后通过数值模拟技术验证了不同碱浓度对三元复合体系降低油水界面张力的影响,提高了实验研究成果在实际矿场应用中的可靠性和准确性。结果表明,三元复合体系的协同效应能有效降低油水界面张力,其中聚合物主要延长起到超低界面张力时间的作用,但不影响平衡界面张力值,表面活性剂和碱主要起到降低平衡界面张力最低值的作用。     

二元复合驱表面活性剂界面张力研究

研究了二元驱用植物改性羧酸盐表面活性剂SNHD与原油间的动态界面张力,并探讨了聚合物、矿化度、pH值以及时间对界面张力的影响。结果表明SNHD与原油的界面张力能达到超低值;聚合物对界面张力影响不大;矿化度对低活性剂浓度体系界面张力的影响较大,随矿化度增加,界面张力减小;体系的最佳pH值约为7。     

胜利坨-聚合物驱采出液油水界面性质及乳状液稳定性研究

用界面张力仪、表面粘弹性仪和Zeta电位仪测定了胜利坨-原油模拟油与采出水间的界面特性,并研究了聚合物3530S浓度对这些界面特性及乳状液稳定性的影响。结果表明,由于采出水中含有固体悬浮物,使得过滤后采出水与原油模拟油间的界面张力和界面剪切粘度降低;模拟水中加入聚合物后,模拟水与原油模拟油间的界面张力和界面剪切粘度及油滴表面的Zeta电位绝对值均增大,原油与含聚合物溶液的模拟水间所形成的W／O乳状液稳定性随聚合物浓度增加先增强后减弱,存在一个使乳状液最稳定的聚合物浓度。     

膜法分离有机物与无机盐的研究

采用界面聚合方法研制新型荷电纳滤膜,对有机物与无机盐进行分离,并系统研究了单体种类、酸吸收剂及乳化剂等因素对纳滤膜性能的影响。结果表明,聚乙烯亚胺（PEI）使膜呈宏观正电性,而2,5-二氨基苯磺酸（DIA）使膜呈宏观负电性;添加了PEI的膜经过热处理后截留率增加,而添加了DIA的膜经过热处理后截留率基本不变;选用均苯三甲酰氯（TMC）比间苯二甲酰氯（IPC）的聚合效果好;添加了十二烷基硫酸钠（SDS）和酸接收剂[n（Na2CO3）∶n（NaOH）=2∶1]后,膜的截留率均有不同程度的升高。     

胜利坨一聚合物驱采出液油水界面性质及乳状液稳定性研究

用界面张力仪、表面粘弹性仪和Zeta电位仪测定了胜利坨一原油模拟油与采出水间的界面特性,并研究了聚合物3530S浓度对这些界面特性及乳状液稳定性的影响。结果表明,由于采出水中含有固体悬浮物,使得过滤后采出水与原油模拟油间的界面张力和界面剪切粘度降低;模拟水中加入聚合物后,模拟水与原油模拟油间的界面张力和界面剪切粘度及油滴表面的Zeta电位绝对值均增大,原油与含聚合物溶液的模拟水间所形成的W/O乳状液稳定性随聚合物浓度增加先增强后减弱,存在一个使乳状液最稳定的聚合物浓度。     

三元复合驱污水的无机絮凝剂处理效果研究

采用模拟三元复合驱采出污水,选用硫酸铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁4种无机絮凝剂,研究其对三元复合驱采出污水的处理效果。经4种絮凝剂处理后,污水的透光率均随加剂量的增加而先上升后下降;温度升高有利于提高絮凝效果;硫酸铝处理效果较聚合无机盐差,聚合氯化铝的絮凝效果最好,在温度为50℃时,最佳投加量为2750mg/L,最高透光率为84.1%。聚合氯化铝对聚合物驱污水、三元复合驱污水及仅含表面活性剂的污水处理试验表明,3种模拟污水处理难度由大到小依次为:三元复合驱污水、表面活性剂污水、聚合物驱污水。     

胜利坨11南交联聚合物驱采出液油水界面性质及乳状液稳定性研究

用界面张力仪、表面粘弹性仪和Zeta电位仪测定了胜利坨11南原油模拟油与采出水间的界面特性,研究了聚合物、交联剂及弱凝胶对这些界面特性及乳状液稳定性的影响。结果表明,模拟水中加入聚合物、弱凝胶后,模拟水与原油模拟油间的界面张力、界面剪切粘度和油滴表面的Zeta电位绝对值增加,原油与含聚合物和弱凝胶的模拟水间所形成的W/O和O/W乳状液稳定性随聚合物、弱凝胶浓度增加而增强;交联剂对原油模拟油与模拟水间的界面性质及所形成的乳状液稳定性影响很小。     

氨基有机硅表面活性剂的合成及其CO2驱油性能研究

以烯丙基聚乙二醇、环氧氯丙烷、含氢硅油和有机胺为主要原料,制备了6种有机硅表面活性剂ASiE-500,ASiD2-500,ASiD4-500,ASi E-700,ASiD2-700和ASiD4-700。采用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行表征,对目标产物进行了表/界面性质以及CO_2驱油实验的研究。实验结果表明,所制备的6种有机硅表面活性剂均具有较低的表面张力,产物ASiE-500水溶液在25℃下的表面张力最低可达25.3 mN/m;随NaCl和MgCl_2质量分数的增大,6种有机硅表面活性剂的表面张力有上升趋势;6种有机硅表面活性剂溶液与胜利油田G89区块原油的界面张力分别为0.025,0.30,0.50,0.11,0.43和0.63 mN/m;选用表面活性较好的ASiE-500进行CO_2驱油实验,能进一步提高原油采收率11.44%。     

疏水缔合聚合物剪切降解对SZ36-1油田采出水稳定性影响

研究了不同剪切降解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,随聚合物剪切降解程度增加,原油模拟油油水界面张力降低,界面剪切粘度减小,Zeta电位的绝对值总体呈增加趋势.     

无机矿物对三元复合驱中聚合物吸附性能影响

三元复合驱过程中，聚合物会发生吸附现象，导致黏度降低，波及体积变小。研究了新疆油田三元复合驱实验中，无机矿物对聚合物吸附的影响因素。结果显示，对聚合物吸附最强的是蒙脱石，其次是绿泥石、伊利石，长石和石英砂最小；聚合物在松散岩心上的吸附大于胶结岩心上的吸附；随着渗透率的降低，聚合物的动态吸附量逐渐减小。与纯聚合物驱相比，三元复合驱中聚合物的黏度和吸附量要小的多，这主要是因为三元复合驱中高浓度的碱相当于增大了无机盐的浓度，压缩了聚合物导致吸附变小；而表面活性剂与聚合物产生了竞争吸附，降低了聚合物的吸附量。     

砾岩油藏三元复合驱中碳酸钠与无机矿物消耗影响因素研究

新疆油田三元复合驱现场使用的碱为碳酸钠,针对该区块的无机矿物组成、原油组成与地层水组成特点,开展了碳酸钠消耗量的研究。结果表明,砾岩油藏地层中的无机黏土矿物对碳酸钠有较强的吸附作用,其中吸附最强的是蒙脱石,其次是绿泥石、伊利石、长石,石英砂吸附性最小。静态吸附的结果证明碳酸钠在松散岩心上的吸附大于胶结岩心上的吸附,随着渗透率的降低,碳酸钠的动态吸附量逐渐减小,杂基对碳酸钠的消耗较大。该区块原油酸值较低,碳酸钠与原油发生化学反应的损失较少,该区块地层水中二价金属阳离子浓度较低,对碳酸钠的消耗也较少。     

The effect of amphiphilic salts on the interface of two immiscible liquids

Calculation of the thermodynamic characteristics of the interface of two immiscible electrolyte solutions (ITIES) was carried out using the self-consistent mean-field theory for adsorption and/or aggregation developed by Scheutjens and Fleer (1). The effect of tetraalkyl-ammonium-halogenid salts on the interfacial tension of 1,2-dichloro-ethane-water system was calculated for different alkyl groups, hence for different amphiphilic salts. For comparison, experimental determination of the interfacial tension was also carried out using a dynamic drop-weight method. It is found that the interfacial tension is significantly reduced due to the presence of the salts and the effect is larger for larger alkyl groups. Qualitative agreement was found between the calculated and the measured data. The model calculations showed also that the concentration of water near the interface may change non-monotonously.