新型耐温抗高盐驱油泡沫体系的确定

采用抗盐性能较好的起泡剂XN,对三种抗盐性较好的稳泡剂HXYP、YPA、PAM,在温度为80 ℃,矿化度为20.3×104 mg/L条件下,进行了单独和两两复配后的起泡性能对比.实验结果显示:在稳泡剂和起泡剂总浓度相同的条件下,单一稳泡剂体系和YPA与PAM复配稳泡体系不能产生稳定的泡沫,HXYP与YPA、 PAM复配稳泡体系均在配比为9∶1条件下抗盐性能最佳.并对这两种复配稳泡体系进行了起泡剂和稳泡剂总量的优选,确定了泡沫体系的两种配方:①稳泡剂:HXYP1 800 mg/L YPA200 mg/L,起泡剂:XN2 000 mg/L;②稳泡剂:HXYP1 800 mg/L PAM200 mg/L,起泡剂:XN2 000 mg/L.两个体系的泡沫质量和半衰期分别为68%、59.7 min和67.7%、64.1 min,抗高盐性能优越.     

抗高凝析油抗高盐度泡排剂的筛选

针对四川盆地高凝析油高矿化度天然气井积液的情况,迫切需要研制出一种抗盐耐油的泡沫排水剂以稳定生产.采用Ross-miles法对泡沫排水剂常用主剂、抗油添加剂、抗矿化度添加剂进行筛选,在各种添加剂存在情况下对起泡剂体系起泡性能和稳泡性能进行评价;采用正交优化实验方法,研制出了在高矿化度200g/L、高凝析油40％的条件下起泡性和稳泡性良好的泡沫排水剂配方.     

疏水缔合聚合物驱油数学模型

为了研究疏水缔合聚合物驱油规律和动态,建立了疏水缔合聚合物驱油数学模型.根据室内对疏水缔合聚合物溶液结构的研究成果,采用聚合物线形体和聚合物聚集体共同描述疏水缔合聚合物溶液在多孔介质中的性质变化和渗流特性,同时考虑了疏水缔合聚合物溶液在不同孔渗条件下水相相对渗透率降低能力、不可入孔隙体积系数的变化、吸附滞留与建立流动阻力的关系等物化问题.利用模型对岩芯驱油实验结果进行了拟合,数值模拟结果与实际岩芯驱油结果基本一致.表明该模型能够有效描述疏水缔合聚合物溶液的驱油动态,为疏水缔合聚合物驱的理论研究和现场分析提供了研究方法.     

泡沫流体稳定性机理研究

从理论上对泡沫衰变机理及其稳定性影响因素作了系统的阐述，得出影响泡沫稳定性的关键是：发泡剂浓度、稳泡剂浓度、溶液粘度、温度、矿化度、压力等。在此基础上通过室内实验对各影响因素作了分析，基本上达到了与理论一致的效果。     

凝析气井泡排剂LH-1的泡沫性能研究与应用

针对凝析气田特有的泡排剂携液和持液两种情况,对比分析了泡排剂LH-1和泡排剂UT-11C的动态性能,从泡排剂的抗高温性能、抗高矿化度性能、抗高凝析油性能对比分析泡排剂LH-1和国内常用的几种泡排剂的泡沫静态性能,提出了综合考虑泡沫的起泡性能、稳泡性能、携液量和持液率因素优选泡排剂LH-1的方法.设计了泡排剂LH-1的凝析气井的现场应用的施工方案并在凝析气井中进行现场施工.泡排剂LH-1现场应用效果良好.     

岐口17-2油田水气交替复合驱注入体系筛选与性能评价

采用Waring Blender法筛选QK17-2油田水气交替复合驱注入体系,从24种起泡剂中先后通过起泡能力、稳泡能力、配伍性及其起泡剂质量浓度、地层水矿化度、原油含量、温度等影响因素进行分析,最终筛选出体系用起泡剂QP-22,确定其最佳使用质量分数为0.5%;通过对稳泡剂WP-1使用质量浓度确定实验,最终筛选体系配方:800 mg/L稳泡剂WP-1+0.5%起泡剂QP-22.     

疏水缔合聚丙烯酸与TX-10的相互作用及流变性

系统研究了疏水缔合聚丙烯酸共聚物（HMPA）水溶液及在非离子表面活性剂（仲辛基酚聚氧乙烯醚,TX-10）存在条件下的流变特性和缔合行为。结果表明,HMPA水溶液存在一个聚合物网络结构完全形成的临界区域浓度C^＊＊,高于该浓度,溶液体系流变性将从粘性主导向弹性主导转变。TX-10对HMPA水溶液体系的模量和粘度影响结果表明,表面活性剂分子与聚合物侧链的疏水基团相互作用,在低浓度下促进分子内缔合向分子间缔合转变,构建了较强的网络结构,增加体系粘度;在高浓度下导致疏水基团的解缔合,破坏聚合物网络结构。     

泡沫驱油中起泡剂W-101的筛选与评价

对河间东营油藏泡沫驱油的起泡剂类型、质量分数、抗压、抗温、抗盐、抗油等性能和高低渗双管驱替进行了研究。结果表明,WaringBlender法筛选出的最佳泡沫体系为质量分数0.1%的W-101;当压力为0.1~15MPa时,起泡体积和泡沫半衰期都随着压力的增高而增加,但压力超过5MPa时,压力对W-101起泡剂溶液的起泡能力和稳泡性影响不大;随着温度的升高,W-101起泡剂溶液的起泡能力先增大后减小,稳泡性逐渐减小;当矿化度为2 500~10 000mg/L时,随着矿化度的增加,起泡剂W-101的起泡能力逐渐减小,稳泡性先降低后小幅增大;剂油体积比越大,起泡剂W-101的起泡能力和稳泡性能越差。高低渗双管驱替实验表明,泡沫能有效封堵高渗管,扩大低渗管的波及体积,入口压力从水驱结束时的0.3 MPa升至空气泡沫驱结束时的1.8 MPa,低渗管采收率提高16.89%,高渗管采收率提高9.30%,综合采收率提高12.3%。     

疏水改性聚丙烯酸乙二醇/水溶液的流变特性

通过沉淀聚合制备了疏水改性聚丙烯酸(HMPA),采用粘度法和流变学法研究了HMPA乙二醇/水溶液的疏水缔合行为和流变特性。研究表明:混合溶剂中乙二醇比例的变化明显影响HMPA溶液的流变行为。HMPA在乙二醇/水溶液中具有典型的剪切变稀行为。乙二醇在混合溶剂中比例的增加,HMPA的缔合行为受到抑制。表面活性剂分子TX-10与HMPA疏水侧链相互作用,在低浓度下促进网络结构的构建,增加体系粘度;在高浓度下诱导疏水基团解缔合。温度降低,HMPA乙二醇/水溶液中仍保持有效的网络结构。     

缔合聚合物耐温抗盐性能评价

疏水缔合聚合物分子间可产生具有一定强度而又可逆的物理缔合,使聚合物体系具有良好的增粘、耐温、耐盐、抗剪切特性.在文、卫、马油田的高温高盐油藏条件下,对缔合聚合物性能进行评价,并与HPAM、AMPS聚合物进行对比.结果表明:缔合聚合物体系具有良好的抗温、抗盐及剪切恢复性能,在95℃、305块注入污水配制条件下和75℃、95块注入污水配制条件下,1 500mg/l浓度时的体系粘度可达到11.6 mPa·s和16.5 mPa·s;缔合聚合物具有理想的抗Fe3 离子的作用,不必考虑配制容器和注入设备产生的Fe3 离子对聚合物溶液粘度的影响;在同浓度下(＞1 000 mg/l),与聚丙烯酰胺、AMPS聚合物常温增粘特性相比,缔合聚合物粘度高于前二者两个数量级以上.     

醇和胺对疏水缔合水溶性聚合物溶液粘度影响

研究了醇类,包括丁醇、十二醇、十四醇和胺类包括正己胺、正丁胺对缔合聚合物溶液粘度的影响.发现醇使缔合聚合物溶液的粘度增加,并且随醇的碳链增长,增粘效应越明显;而胺明显降低缔合聚合物溶液的粘度.     

NTCP泡沫体系的注入方式及驱油效率

对已优选NTCP泡沫体系的注入方式及驱油效果进行了研究 ,该体系由 0 .2 %NAPS疏水聚合物为稳泡剂 ,由起泡剂和工业氮气以一定比例组成的 0 .1 5 %复合表面活性剂SDS。泡沫有高的阻力系数和低的残余阻力系数。在模拟中原油田三厂所辖的文明寨油田地质条件下 ,泡沫有很高的驱油效率和调剖能力 ,对低渗透岩心的伤害程度极小。在单管岩心实验中注入 0 .8PV ,泡沫驱油效率比水驱提高 1 7.9%～ 2 8.7%。通过并联岩心实验得出 ,注入 0 .8PV ,这种泡沫体系在渗透率极差分别为 1 4 .1和 38.2的非均质油层的深部调剖 ,分别提高采收率 44 .0 %和 2 8.6 %。     

阴/阳离子二元表面活性剂复配体系的发泡性能研究

研究了4种不同结构的阴离子表面活性剂(SDS、AES、AESS3、AESS7)与阳离子表面活性剂1227的复配相容性,并用Ross-Mile泡沫仪和搅拌法测试了它们及其复配液起泡性能与泡沫稳定性.研究结果表明分子中引入聚氧乙烯链可以提高阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂1227复配相容性,聚氧乙烯链越长,复配相容性越好;分子中引入较大空间体积位阻亲水基(琥珀磺酸酯)有利于阴、阳离子表面活性剂复配相容性;分子中既含聚氧乙烯链,又具有较大空间位阻亲水基(琥珀磺酸酯)的阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂1227具有较好的复配相容性.所选的阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂1227复配会降低其起泡能力,但与少量1227复配可以提高其泡沫稳定性.     

缔合聚合物溶液岩芯剪切流变行为研究

针对疏水型缔合聚合物和普通线性高分子聚合物两种不同分子结构的聚合物,开展了岩芯剪切对聚合物溶液流变行为的影响研究.测试了剪切前两种聚合物溶液的流变曲线,分析了流变特性.用人造岩芯进行了岩芯剪切实验,测试了剪切后的聚合物溶液各自的流变曲线并进行了对比分析.将剪切后的聚合物溶液进行了阻力系数和残余阻力系数测试,以模拟经地层剪切后聚合物溶液在油层深部的变化状况.研究结果对聚合物驱具有重要参考价值和指导意义.     

Synthesis and Aqueous Solution Viscosity of Hydrophobically Modified Xanthan Gum

Two xanthan gum derivatives hydrophobically modified by 4 or 8 tetradecyl chains per 100 xanthan gum structure units were synthesized. The derivatives were studied by scanning electron microscope and pyrene fluorescence spectrometry. And the aqueous solution apparent viscosity of the derivatives was investi- gated. The results indicate that the network of the derivatives with more hydrophobic groups is closer and tighter. With increasing of alkyl chain substitution degree, the hydrophobically associating interactions enhance in aqueous solution. Aqueous solution apparent viscosity of the derivatives increases with increasing of polymer concentration and alkyl substitution degree, and decreases with the increase of temperature. In the brine solution, the strong viscosity enhancement phenomenon appears. The interaction between the derivatives and surfactant sodium dodecylbenzene sulfonate is strong.     

疏水改性聚丙烯酰胺的溶解性能研究

采用电导法对一系列疏水改性聚丙烯酰胺的溶解性进行了研究。考虑了疏水基含量,分子量大小,阴离子基团种类及聚合物试样颗粒大小对溶解速度的影响。结果发现,在相同条件下,疏水改性聚丙烯酰胺的溶解时间远远长于聚丙烯酰胺的溶解时间,疏水基含量越高,溶解速度越慢,分子量越高,溶解速度越慢;聚合物颗粒越大,溶解速度越慢。实验结果实证了采用电导法研究疏水缔合聚合物溶解性的可行性。     

荧光探针对HAWSP的聚集数的测定

使用芘作为荧光探针，在三条理想化假设基础上，测定了疏水缔合水溶性聚合物（丙烯酰胺－丙烯酸钠－十八烷基二甲基烯丙基氯化铵共聚物与丙烯胺－丙烯酸钠－十六迷基二甲基烯丙基氯化铵共聚物）在水溶液中的疏水微区基团聚集数，结果发现，疏水侧链水的碳原子数目是影响聚集数的一个重要因素。     

聚(丙烯酰胺-丙烯酸十八醇酯)疏水缔合行为及环境影响因素

研究了疏水单元丙烯酸十八醇酯与丙烯酰胺-丙烯酸十八醇酯共聚物水溶液性质的关系,及乳化剂SDS、NaCl等因素对共聚物疏水缔合行为的影响。结果表明,疏水单元丙烯酸十八醇酯在共聚物水溶液中的摩尔分数0.64%左右时,共聚物水溶液表现出高的表观黏度;一定质量分数(0.5%)SDS与共聚物水溶液可以形成特殊的微结构,有极强的协同效应,共聚物水溶液的表观黏度迅速增大,其值从未加SDS的35 mPa.s增加到6000 mPa.s;当共聚物水溶液处于临界缔合浓度以上时,NaCl的加入使表观黏度迅速上升,共聚物表现出较好的抗盐性。     

泡沫封堵能力试验研究

借助岩心驱替流程试验，研究了含油模型水驱之后注泡沫、复合泡沫及聚合物驱后注单一泡沫、复合泡沫的泡沫体系封堵能力，结果表明，单一泡沫驱在水驱残余油条件下，难以形成有效的封堵，而复合泡沫体系在各种残余油务件下均能形成有效的封堵调剖能力，证明复合泡沫体系是一种性能良好的调剖驱油剂。     

泡沫在多孔介质中的生成过程和形态研究

通过高温高压泡沫驱系统,模拟了油藏压力条件下泡沫在多孔介质中的生成过程,并借助于高温高压观察窗和CCD摄像装置对泡沫生成过程和形态进行观察.泡沫在多孔介质中的生成具有周期性,每个周期包括生成封堵、开始运移、稳定运移和结束4个阶段;多孔介质结构影响发泡器两端压差的形成,从而影响泡沫的生成,压差适中时泡沫生成好,兼具封堵和运移的能力,压差过小时不能生成很好的泡沫,压差过大时泡沫全部被封堵在发泡器中,不能进入岩心发挥作用.不同压力、气液比对泡沫形态的影响较大,压力增高时泡沫变小,在最优气液比时生成泡沫形态最好.