石油磺酸盐乳化相行为及乳化作用对提高 采收率的影响*

为分析原位乳化动用剩余油机理,通过乳化相行为评价方法和微观图像研究了矿化度、油水比和表面活性剂浓度对油/水/阴离子表面活性剂石油磺酸盐KPS-202在拟稳态下形成的乳状液类型及稳定性的影响,并通过微流控技术研究了石油磺酸盐原位乳化对提高采收率的作用。结果表明,随着矿化度的增加,乳状液由水包油型变为双连续相再变为油包水型。在矿化度为7.5数15 g/L时形成的双连续相乳状液对应的油水界面张力最低。随油水比的减小,中间相乳液的体积分数增大;随着油水比的增加,析水率明显降低,形成乳状液的稳定性增强。表面活性剂浓度的增加使得中间相乳液的体积分数增大,稳定性增强。KPS-202/聚合物二元体系原位乳化后可明显驱动膜状、角隅状和柱状的剩余油,比界面张力和黏度相同却不发生乳化的甜菜碱表面活性剂AF-16/聚合物二元体系提高采收率11.4%。乳化有助于剩余油的分散和运移,提高采收率效果明显。图20表1参15     

基于聚焦光束反射测量技术监测稠油乳状液破乳过程

为获得乳状液液滴大小与分布对稠油乳状液表观黏度和稳定性的影响规律,利用聚焦光束反射测量仪(FBRM)考察了温度和剪切速率对辽河油田欢喜岭稠油乳状液液滴平均粒径(简称粒径)大小的影响,动态监测了油包水(W/O)乳状液在加入碱性降黏剂后的破乳行为。结果表明,聚焦光束反射测量技术可以对W/O型乳状液的破乳行为进行良好的动态监测,并可实现对碱性降黏剂最佳使用量的评估。随着温度的升高,油水乳状液液滴粒径增大,乳状液黏度减小;温度低于55℃时,随着剪切速率的增加,乳状液液滴粒径减小,乳状液黏度逐渐变小;当温度高于55℃时,剪切速率对乳状液液滴粒径和黏度的影响较小。在W/O型乳状液中加入Na_2CO_3溶液后,乳状液发生破乳反相,体系黏度降低,小尺寸O/W型乳状液液滴数量增多,粒径减小,液滴分布更加均匀;Na_2CO_3质量分数为0.2%时,乳状液黏度降到最低,乳状液液滴粒径和油水界面张力最小。     

低油水比乳状液稳定性影响因素分析

为获得低油水比下性能稳定的油基钻井液,油包水乳状液的稳定性是关键。通过电稳定性测试法、静态稳定性测试法、微观形态测试法分析了乳化剂加量、有机土加量和温度对油水比为60∶40的油包水乳状液稳定性的影响。研究结果表明:4%乳化剂加量下乳液滴细小且分散均匀,破乳电压最高,乳状液稳定性最佳。环境温度100℃和120℃下,乳状液液滴大小变化不大,破乳电压接近,稳定性差别不大,继续提高温度至150℃,乳状液液滴显著增大,破乳电压陡降,稳定性明显变差。有机土加量为2%时,显微镜放大400倍下乳状液液滴肉眼不可见,破乳电压超过400 V,且静置25 h后析油率仅0.1%,稳定性显著提高。通过关键处理剂材料作用机理分析并优选合适处理剂加量,是保证低油水比乳状液稳定的一大关键,对现场油基钻井液性能维护有实际指导意义。图15表2参15     

含固体颗粒二元复合驱原油乳状液破乳研究

为了有效处理含固体颗粒的聚合物/表面活性剂二元复合驱原油乳状液油水分离困难的问题,采用界面张力仪和全功能稳定性分析仪考察了硅藻土、破乳剂、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和石油磺酸盐表面活性剂对胜利海上原油二元复合驱采出液稳定性和油水界面性质的影响。结果表明,非离子破乳剂ECY-05和有机硅破乳剂589按质量比4∶1组成的复配破乳剂FP的破乳效果良好,随着FP加量增大,乳状液稳定性降低,油水界面张力减小,脱水率增加,FP加量为200 mg/L时,含固原油乳状液60 min脱水率为88%;随着HPAM、表面活性剂和硅藻土含量的增加,乳状液稳定性增加,脱水率降低;油水界面张力随着硅藻土加量的增大而增大,随表面活性剂浓度的增大而减小,HPAM对油水界面张力影响较小,三者的协同作用使得脱水率降低。     

表征化学驱采出液稳定性不同指标的关联性

研究了聚合物、石油磺酸盐及二元复合驱作为驱油剂对孤岛油田采出的原油乳状液稳定性的影响,考察用不同指标表征乳状液稳定性的关联性。结果表明,在60℃、破乳剂TA1031质量浓度为100mg/L时,随各种驱油剂质量浓度的增大,原油乳状液破乳脱水率降低,120min时脱水率由高到低的原油乳状液体系的顺序为石油磺酸盐体系、聚合物体系、二元复合驱体系,对应的稳定性评分SV值逐渐增大,体系的静态稳定性逐渐增强;对应的破乳后水相Zeta电位绝对值、电导率由大到小的顺序为二元复合驱体系、聚合物体系、石油磺酸盐体系;水相中的油滴中值粒径由大到小的顺序为石油磺酸盐体系、聚合物体系、二元复合驱体系。水相的Zeta电位值越负、电导率越高、水中油滴中值粒径越小,原油乳状液的稳定性越强,脱水率也越低,表明表征化学驱采出液稳定性的各指标具有很好的关联性。     

胜利油田纯梁原油乳状液稳定性研究

利用LUMisizer LS610稳定性分析仪研究了胜利油田纯梁原油乳状液的稳定性和液滴直径的变化规律,考察了不同结构破乳剂对乳状液稳定性的影响。结果表明,在离心力的作用下,大液滴沉降得更快,导致靠近样品池底部位置的透光率偏高,大液滴较多。直链的非离子破乳剂BP01吸附能力较强,在低质量分数时即表现出高效的破乳能力;支链非离子破乳剂PA05由于其特殊的支链结构,吸附能力较弱,对乳状液的破坏能力略弱于BP01;阳离子破乳剂HY01在离心力场中对乳状液稳定性的影响不明显。     

不同浓度组分可控烷基苯磺酸盐弱碱三元体系乳化规律

三元驱油体系在地层运移过程中化学药剂浓度发生变化,使得三元驱油体系与原油乳化特性也发生改变。针对组分可控烷基苯磺酸盐弱碱三元体系在地层运移过程中与原油的乳化特性开展实验研究。结果表明：使用均化仪对体系及原油进行乳化后,组分可控烷基苯磺酸盐弱碱三元体系中聚合物浓度越低,乳化后体系黏度增幅倍数越大;乳化后三元体系界面张力变化不大,Zeta电位小幅下降,乳状液类型以油/水型为主;三元体系乳化析水率、乳化特性变化明显,其原因是表面活性剂的分子结构影响较大,与界面张力及Zeta电位关系不大。正交实验方法分析了组分可控烷基苯磺酸盐表面活性剂、碳酸钠及中等相对分子质量聚合物这3种不同类型化学药剂对组分可控烷基苯磺酸盐弱碱三元体系乳化特性的影响规律。方差分析结果表明：影响乳状液黏度因素由大到小的顺序为：聚合物、弱碱、表面活性剂,当聚合物质量浓度为600 mg/L时,乳状液黏度增幅倍数最大;影响乳化析水率的因素由大到小的顺序为：弱碱、表面活性剂、聚合物,当Na₂CO₃质量分数为0.3%、表面活性剂质量分数为0.3%、聚合物质量浓度为1000 mg/L时,乳化体系在24 h时的乳化析水率最低,乳化特性最明显。     

沥青质和环烷酸含量对原油乳状液稳定性影响

以大庆油田原油为研究对象,与环烷酸、室内模拟污水配制成不同的原油乳状液.通过对各体系的析水率、界面张力和稳定性指数(TSI)的测试,考察了沥青质和环烷酸共同作用对乳状液稳定性的影响.结果表明,随着沥青质和环烷酸质量分数增大,乳状液的析水率从56.0％增加至93.8％;界面张力从0.984 mN/m增加至9.702 mN...     

脉冲电场下液滴极化变形的数值模拟

为深入探究脉冲电场下的电脱水机制,基于COMSOL技术,采用电场和流场耦合的相场方法,建立了在脉冲电场下油包水乳状液液滴极化变形的二维模型,研究了液滴极化变形的影响规律。研究结果表明:随着电场强度的增加,液滴振荡变形的幅值增大,液滴变形度曲线上升沿的过冲现象逐渐减弱,下降沿的过冲现象逐渐增强;随着液滴界面张力的减小,液滴抵抗电场极化变形的能力大幅降低,其极化变形程度以及随脉冲电场的振荡幅度显著增大;随着电场频率增加,乳状液容性负载变化,液滴受到的偶极聚结力小幅增大,极化变形程度提高,液滴变形周期缩短;随着液滴粒径的增大,施加于液滴两端的电场力增大,液滴内外压差减小,液滴的变形度及振荡幅度增大。研究结果可为脉冲电场静电破乳机理的深入研究提供理论依据。     

管输压力下实时记录式天然气发热量测定设备的开发

通过破乳脱水实验及界面性质研究了HPAM、吡咯林及其二元驱体系对原油乳状液稳定性的影响。实验结果表明:加入浓度为100mg/L不同驱油剂后均使破乳剂BSE-238对原油乳状液的脱水率降低15%以上,SV值均增大,不同驱油剂均增强了原油乳状液的稳定性。含驱油剂的乳状液体系破乳后水相电导率增大、Zeta电位负值增大,破乳脱出水中含油量增大、油滴粒径减小。不同驱油剂影响乳状液稳定性的机理不同:HPAM对体系界面张力无明显影响,是通过增大体系黏度增强其稳定性;吡咯林对乳状液体系黏度无影响,大大降低油水界面张力而增强乳状液稳定性;两种驱油剂协同作用,使二元驱采出液更加稳定。