三元复合驱油体系静态吸附规律研究

为了三元复合驱油体系静态吸附规律研究,通过物理模拟实验,分别使用单一组分的聚合物和单一组分的碱,碱和聚合物、表活剂和聚合物二元复合体系以及三元复合体系进行对比实验。研究结果表明:随着聚合物相对分子质量增大,其吸附能力增强,对表活剂的吸附影响也随之加大,表面活性剂的吸附量呈现先迅速增加,达到峰值后缓慢下降并趋于稳定的规律。碱和聚合物二元复合体系主要表现为聚合物的吸附和与大量碱发生水解反应。而在三元复合体系中,表活剂对聚合物的吸附量影响较小,聚合物与大量碱发生水解作用仍然起主导作用。     

碱、聚合物对表面活性剂吸附影响分析

油藏对表面活性剂的吸附作用,是砂岩表面化学物质与表面活性剂间相互作用的结果。ASP复配体系溶液中,碱对表活剂的吸附影响较大,在表活剂溶液中加入碱后,砂岩对表活剂的吸附量下降,且吸附量下降幅度与碱浓度成正比。实验结果表明,碱可以使粘土矿物对阴离子表面活性剂吸附量降低70%~80%,而油藏砂岩对表活剂吸附量可降低10%~40%。聚合物对表活剂的吸附影响较小,数值模拟结果表明吸附量降低15%~30%。这是由于聚合物在表活剂溶液中水解后,部分分子团带有负电荷,这就抑制了砂岩对表活剂的吸附作用;另外,加入聚合物后,复配体系溶液变稠,使得溶液扩散速率降低,减小波及体积,进而削弱表活剂吸附效果。     

三元复合体系表面活性剂吸附规律的影响研究

为研究三元复合驱体系在地层渗流过程中界面张力的变化情况,首先对三元复合驱体系对表面活性剂的吸附规律进行研究。本文以河南油田为研究对象,以单分子吸附理论和静吸附理论为基础,利用数值模拟方法和物理模拟实验分别研究碱和聚合物浓度变化对表面活性剂吸附量的影响,研究表明:伴随碱浓度增加,表面活性剂的吸附量呈现逐渐降低后趋于平缓趋势,碱浓度越高,表面活性剂吸附量达到平衡时的浓度越低。随着聚合物浓度的升高,表面活性剂的吸附量呈现先降低而后略微的上升趋势。     

大庆油田弱碱三元采出水对模拟三元体系吸附性影响

针对三元复合体系吸附性变化规律研究,本文以大庆采油五厂弱碱三元采出水为研究对象,从矿化度和见剂浓度两方面依次进行分析讨论。实验结果表明,对于钙、镁离子含量高的水样,油砂对聚合物、表活剂吸附量较高;若降低矿化度或碱用量,则体系抗吸附能力增强。随着采出水见剂浓度增加,聚合物吸附量减小,当矿化度和见剂浓度均较高时,其配制的三元体系中聚合物、碱、表活剂的吸附量都较大,且污水中见剂情况越严重,其配制的三元体系抗吸附能力越弱。     

化学驱油体系中各组分在油砂表面上静吸附特征研究

针对辽河油田某区块原油筛选优化出的化学驱油体系配方,开展了组成体系中的阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚合物及碱剂,在辽河油田特定区块油砂上的静吸附特征和吸附损失量的研究。通过实验得出了驱油剂在不同体系组成中的静吸附规律不同,吸附量大小不同。多组分的复合驱油体系中单剂的静吸附量小;碱剂在含有聚合物的体系中静吸附量较大;由聚合物、碱、非离子型表活剂和阴离子型表活剂组成的四组分ASP三元驱油体系中各单剂的静态吸附损失量最小,阴离子型表活剂的存在,减少非离子表活剂在岩石表面上的吸附损失量。不同化学驱油体系中单剂的静吸附损失的研究结果,对矿场实施化学驱油试验体系配方的确定、组成及段塞的设计和油藏数值模拟等提供科学依据和基础实验数据,具有一定的现实意义和指导意义。     

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。     

缔合三元复合体系粘度变化规律评价

缔合聚合物是一种具有抗盐、抗碱、抗剪切和抗温等性质的新型聚合物。通过室内实验对比,分析碱、表面活性剂、聚合物浓度及矿化度对体系粘度的影响。结果表明缔合聚合物溶液体系在无碱或无表活剂条件下,单独增加碱或表活剂浓度,粘度变化较小,在碱和表活剂的协同作用下,体系粘度有显著上升。碱和表活剂浓度固定时,缔合三元体系粘度会随着聚合物浓度的升高而上升。     

碱/表面活性剂与聚合物交替注入技术现场应用可行性研究

为充分地发挥三元复合体系中聚合物扩大波及体积的作用,同时使具有高效洗油能力的碱/表活剂二元体系更多的进入到中、低渗透层,改善三元复合驱注入过程中注入压力高、注采能力下降幅度大、分层吸入量差异大、化学剂成本高等问题,为探索提高采收率、降低开发成本的有效途经,提出了碱/表活剂与聚合物交替注入的方式,并于2008年开展主力油层碱/表面活性剂与聚合物交替注入现场试验,研究交替注入可行性及应用效果。     

缔合三元体系在油层运移过程中粘度影响因素研究

本文针对缔合聚合物三元体系在油层运移过程中剪切、吸附、稀释作用对体系粘度的影响开展室内实验研究,并与常规聚合物三元体系进行对比分析,结果表明:等粘(粘度95m Pa.s)前提下,缔合聚合物三元体系剪切前后粘度保留率可达到50%与2500万分子量聚合物粘度保留值相当。无论是等浓(聚浓度1300mg/L)还是等粘(95m Pa.s)前提下,5次吸附后碱与表活剂浓度均显著降低,缔合三元体系粘度下降的幅度均高于2500万分子量三元体系粘度下降的幅度。同时稀释聚合物、碱与表活剂至初始浓度的50%,2500万三元体系粘度下降70%,缔合三元体系粘度下降83%。目的点浓度相同前提下,缔合三元体系粘度大于2500万三元体系。建议现场配制过程中提高三元体系中碱、表浓度或者增加前置碱段塞。     

三元复合体系在剩余油油藏中的应用与研究

大庆油田二次采油后还有很多含剩余油油藏,针对这种油藏进行三元复合驱室内实验研究,实验结果表明,二次采油后进行三元复合驱油即碱/表面活性剂/聚合物对原油的采收率有明显的提高。其中聚合物浓度以及表活剂浓度对剩余油开采都有着重要的作用,通过调整聚合物浓度,表面活性剂浓度对采收率的影响从而确定合理的开采浓度进一步提高油田剩余油的采收率。     

二元复合驱油体系静态吸附规律研究

为了揭示无碱二元复合体系在地层渗流过程中界面张力及体系粘度的变化情况,首先需要对二元复合体系在地层中的吸附规律进行研究。结合大庆油田储层的实际开发条件在室内模拟其油藏温度、地下水矿化度,并通过天然岩心制成油砂测定复合体系吸附量。研究结果表明:单独聚合物体系,当浓度低于1 000 mg/L时聚合物的吸附量与其浓度成线性递增规律,后随浓度的增加呈平缓变化;单独表面活性剂体系,当浓度低于临界胶束浓度(CMC值)吸附量线性增加至峰值,后呈小幅度降低最终至平缓。由于聚/表二元复合驱油体系中聚合物的加入,在竞争吸附中可以减少了表面活性剂的吸附量。     

表面活性剂对黏土悬浮稳定性影响研究

通过Turbiscan稳定性分析仪测得的稳定性常数(TSI-1)比较不同驱油剂质量浓度下黏土矿物的悬浮稳定性,结果表明表面活性剂对黏土悬浮稳定性影响最大。通过不同驱油剂体系下表面活性剂在黏土矿物表面的吸附变化和黏土矿物表面Zeta电位的变化,分析三元复合驱采出水中黏土矿物的稳定机理。结果表明,采出水中表面活性剂在黏土表面的吸附为Langmuir型吸附;随聚合物、碱质量浓度增大,表面活性剂在黏土表面的吸附量降低、黏土矿物表面Zeta电位绝对值增大,但碱、聚合物对表面活性剂吸附量的影响较小;采出水中三元驱油剂的存在增强了黏土矿物的悬浮稳定性。     

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。     

强碱三元体系界面张力影响因素研究

界面张力是评价三元复合体系的重要指标。从三元复合体系表面活性剂浓度、碱浓度、聚合物浓度、水质矿化度以及体系稳定性等方面进行研究,得出不同表面活性剂、碱浓度下,三元复合体系界面张力先降低后升高,矿化度对界面张力的影响很大。0.30%S（表面活性剂）＋1.2%A（碱）＋1650 mg/LP（聚合物）三元复合体系的界面张力在...     

三类油层弱碱三元复合驱驱油体系流变性研究

通过室内实验分析手段,分别研究了三元复合体系的剪切稀释性和黏弹性。研究结果表明三元复合体系属于幂律流体,并回归出了三元复合体系流变数学模型。在黏弹性研究中,当聚合物浓度变化时,当耗能模量大于储能模量时,体系呈现黏性为主。随着聚合物浓度增加,震动频率的增加,三元复合体系逐渐从黏性向弹性转变。当表面活性剂含量相同,聚合物浓度不同,碱含量不同时,随着碱含量的增加,三元体系逐渐表现出只有黏性。但是,当聚合物浓度增加到一定程度后,随着碱含量或表活剂增加,三元复合体系从黏弹性逐渐表现出偏黏性。     

XPS法研究表面活性剂、碱和聚合物在固体颗粒表面吸附的协同效应

利用光电子能谱法(XPS)研究了表面活性剂、碱和聚合物在固体颗粒表面上的吸附量及相互之间的协同效应。表面活性剂和碱在S iO2固体颗粒上的最大吸附量随着浓度的增大而增加,分别在1 200,5 000 mg/L达到最大吸附量1.15 mg/g和1.65 mg/g,吸附量达到最大值后趋于稳定;聚合物的平衡吸附曲线随着浓度的增大吸附量先增加后减少,600 mg/L达到最大吸附量1.30 mg/g,后减小至0.40 mg/g基本不变;在表面活性剂、碱和聚合物复合吸附体系中,碱的存在大大降低了表面活性剂在固体表面上的吸附量,在一定程度上增加了聚合物在固体表面上的吸附量,聚合物和表面活性剂在共存竞争吸附影响下S iO2表面上的吸附量都有了较大的减少;在表面活性剂、碱和聚合物复合体系中,聚合物与碱协同吸附的固体表面吸附层比其它情况下厚。     

弱碱三元复合驱注入体系成垢因素研究

碱三元复合驱是目前提高油田采收率最有效的办法之一,但是随着三元液的注入,注采系统结垢日益严重,成为制约弱碱三元复合驱技术发展的一项重要因素。本文在配制用水中加入碱剂(A)、表面活性剂(S)、聚合物(P),考察了矿场条件下碱、聚合物、表面活性剂对成垢的影响。实验结果表明,碳酸钠加入体系后30 min,72%的钙沉积成垢,成垢速度较快,成垢量随着时间延长而呈现增加趋势。弱碱三元复合驱成垢的核心因素是碳酸钠的存在,聚合物和表活剂对成垢减缓作用且减缓作用具有叠加性。     

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。     

三元复合驱聚合物/表活剂滞留损耗研究

目前油田处于高含水期,三元复合驱技术日渐成熟。三元复合驱在挖潜剩余油过程中,地层砂岩对聚合物和表活剂存在滞留损耗作用;随着复配体系溶液向生产井运移,溶液中聚合物、表活剂的含量逐渐降低,这将影响孔隙中残余油的洗油效率。通过室内试验和数值模拟研究砂岩对聚合物和表活剂滞留损耗规律,并分析不同渗透率情况下砂岩对聚/表二元体系滞留损耗大小,实验结果表明:聚/表二元体系溶液中药剂浓度与运移距离成指数递减关系;砂岩对聚合物、表活剂的滞留损耗量均与渗透率成反比关系;由于聚合物分子链远大于表活剂,对于小孔隙表活剂更容易被吸附,因而砂岩对表活剂的滞留损耗强于聚合物,且渗透率越低越明显。     

辽河油田锦16块油田化学剂浓度对驱油效果影响的实验研究

本文通过物理模拟方法,研究了在三元弱碱复合驱油体系中聚合物浓度对驱油效果的影响,表面活性剂浓度对驱油效果的影响,二元无碱（加牺牲剂）中表面活性剂浓度对驱油效果的影响,结果表明：在三元弱碱复合驱油体系中,当碱和活性剂的浓度不变,而改变聚合物的浓度时,随着聚合物浓度的增加,化学驱采出程度是增大的,当碱和聚合物的浓度不变时而改变表面活性剂的浓度时,化学驱采出程度随着表面活性剂浓度的增加而增大。二元无碱（加牺牲剂）体系：固定聚合物用量和牺牲剂用量,改变活性剂浓度后化学驱采出程度随活性剂浓度的下降而下降。