复合驱界面张力与驱油效率的关系研究

针对大庆油田油层的具体情况,实验采用3种不同类型的表面活性剂配制了三元复合驱油体系,并在3组不同渗透率人造均质岩心上进行了微观驱油实验,研究了不同体系的界面张力与驱油效率的关系。实验结果表明：在渗透率相同的条件下,驱油体系与原油之间的界面张力越低,驱油效率越高;在驱油体系相同的条件下,具有中等渗透率岩心的驱油效率更高一些。超低界面张力并不是绝对必要的。     

Evaluation of interfacial tension between ASP solution and crude oil from B oil field

The interfacial tension (IFT) between alkali-surfactant-polymer (ASP) solution and crude oil is an important parameter for evaluating the feasibility of the ASP flooding for an oil field. The IFT between six series of ASP solution and crude oil from B oil field were measured at 65°C. Each series of ASP solution was composed of NaOH or Na₂CO₃, one of the three kinds of surfactants (S1, S2, and S3), and polymer FT60. The concentration of FT60 and surfactant were 1500 and 2000 mg/L, respectively. The research results show that the IFT between ASP solution and crude oil is ultra-low in the NaOH-FT60-S2 series and NaOH-FT60-S3 series and the best concentration of NaOH is 4000 mg/L and 8000 mg/L, respectively. NaOH-FT60-S2 series is more suitable for B oil field. The IFT between ASP solution and crude oil is ultra-low in the Na₂CO₃-FT60-S2 series and the best concentration of Na₂CO₃ is 4000 mg/L.     

复合驱油体系与大庆原油间界面张力的研究

本文讨论了石油磺酸盐Ｂ—１００体系和Ｎａ２ＣＯ３体系与大庆原油间的界面张力等值图；讨论了Ｂ－１００－Ｎａ２ＣＯ３体系、Ｂ－１００—Ｎａ２ＣＯ３—３３３０Ｓ体系与大庆原油间的界面张力等值图。研究了表面活性剂的类型和浓度、碱的类型和浓度及地层水矿化度等对复合体系界面张力的影响。通过以上这些研究，探讨了碱——表面活性剂二元复合体系及碱—表面活性剂——聚合物三元复合体系与大庆原油间形成超低界面张力的机理。研究结果在理论上为大庆油田开展三元复合驱提供了充实的实验依据。     

大庆油田三元复合驱驱油效果影响因素实验研究

通过岩心物理模拟实验及微观驱油实验,分析了界面张力、三元体系粘度、乳化油滴产生及岩石润湿性对三元复合驱驱油效果的影响规律和影响机理。研究结果表明,油水间平衡、动态界面张力大幅度降低可有效提高三元复合驱驱油效率,进行三元复合驱时,油水界面张力须降到10^-3mN/m数量级;增加体系粘度能够扩大三元复合驱的波及体积,水油粘度比大于2是三元复合驱提高采收率幅度达到20%的必要条件;乳化的油滴产生是三元复合驱提高驱油效率的主要形式,油水界面张力越低、驱替体系粘度越大,乳化油滴的产生能力越强,驱油效果越好;三元复合驱能够驱替亲油岩石表面的油膜,促进岩心润湿性由亲油向亲水转化。     

钙镁离子影响原油与ASP驱配方产生超低界面张力的机理

钙镁离子能使ＡＳＰ复合驱配方与原油产生的超低界面张力大幅度升高,主要是因为体系中生成了ＣａＲ２、ＭｇＲ２分子。但当ＣａＲ２、ＭｇＲ２转变成ＣａＣＯ３、Ｍｇ（ＯＨ）２沉淀后,ＡＳＰ配方体系与原油间界面张力仍能降至超低     

ASP复合体系界面张力与乳化程度相关性研究

通过用不同界面张力体系和原油进行乳化实验,制备出一系列不同数量级的界面张力值和不同乳化效果的样品。并且考察了样品界面张力性能和乳化性能的对应关系。研究了界面张力性能和乳化程度的关系。     

界面张力特征对三元复合驱油效率影响的实验研究

分别采用了油水平衡界面张力和瞬时动态界面张力为1mN/m、0.1mN/m、0.01mN/m和0.001mN/m的4种体系进行了岩心驱油试验.结果表明,在大庆油田三元复合驱中,油水动态界面张力最低值是影响驱油效果的重要因素,而不是平衡界面张力.动态界面张力最低值达到0.01mN/m时,体系的驱油效果与界面张力平衡值达到0.001mN/m时基本相同.因此,可以大幅度降低三元复合体系中碱的用量,甚至可以不用碱.此外,还可以降低对表面活性剂的苛刻要求,扩大表面活性剂的种类和范围.     

The influence of oil property on interfacial tension

Abstract

This paper researches the oil property from three different districts in Daqing Oilfield. And then the sulfur contents in crude oil and emulsified oil is tested to explore the dissolution of surfactant into oil phase. Furthermore, the influence of oil property on the interfacial tension and oil displacement effect are studied. Results indicates that, according to the theory that similarities can be solvable easily in each other, the surfactant is likely to enter the crude oil with more heavy components. And thus few of them adsorb at the oil-water interface and the activity reduces. As a result, the interfacial tension increases, which causes the oil displacement effect to become worse.     

ASP体系与大庆原油的乳化作用及影响因素

ASP三元复合体系与原油之间的乳化作用与该体系提高采收率以及采出液分离的效果直接相关.通过建立的ASP三元复合体系与原油乳化能力的评价方法,给出了ASP三元组分对乳化作用的影响;并系统评价了作用力和作用方式、油水比、ASP三元组分的类型及质量分数等因素对乳状液的类型和稳定性的影响.碱在乳化过程中起到非常重要的作用,高质量分数的碱有利于乳化形成,碱的强度直接影响形成乳状液的类型和稳定性,而水溶性聚合物可通过提高水相粘度和油膜或水膜的强度而增强乳状液的稳定性.     

低界面张力泡沫驱油剂的制备及其性能

采用Ross-Miles法,以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱和阳离子聚丙烯酰胺为原料得到泡沫体系CX35,再将CX35与表面活性剂复配得到了泡沫驱油剂ZX35。利用泡沫仪、界面张力仪和岩心驱替装置考察了ZX35的性能。实验结果表明,当m(CX35)∶m(石油磺酸盐)∶m(甘油)=1.0∶0.7∶0.3时,ZX35具有良好的起泡性能和低界面张力,起泡高度可达95 mm以上,稳泡能力达到0.946。ZX35具有较好的耐温、耐盐、耐油性能,当溶液矿化度为8×10~4 mg/L时,ZX35的泡沫高度为103.3 mm,稳泡性能仍大于0.950。在15 d内,ZX35具有较强的界面活性。当ZX35含量为0.3%(w)时,驱油效果最突出,比水驱提高采收率17.52百分点。     

陈庄原油超低界面张力驱油体系研究

开展了单一表面活性剂体系、表面活性剂复配体系及碱+表面活性剂体系与陈庄原油间动态界面张力的测定实验。实验结果表明:CBET-13在较宽的质量分数范围内(0.05%～0.15%)可以使油水界面张力达到超低;质量比为4∶1的SLPS与KAS复配体系,当总质量分数在0.075%～0.15%的范围内可以使油水界面张力平衡值降至10-4 mN/m数量级;总有效质量分数为0.1%、质量比在(9∶1)～(6∶4)范围内的CBET-13与CBET-17复配体系使油水界面张力降到超低;0.2%NaOH+((0.05%～0.2%)SLPS、(0.025%～0.05%)AS-0-4、(0.01%～0.075%)AS-3-0、(0.03%～0.09%)HSBET-12)体系可以使油水界面张力降至10-3 mN/m以下。以上体系,可以作为陈庄油田超低界面张力驱油配方的选择。     

驱替体系的主要性质对驱油效率的影响

为了深入研究粘弹性、粘度和界面张力等性质对驱油效率的影响,采用系列驱替体系进行了大量的物理模拟实验。与前人研究方法不同,实验中将表面活性剂和碱的质量分数分别固定为0.3%和1.2%,通过调整烷基苯磺酸盐表面活性剂的组成配方,使三元复合体系具有不同的界面张力数量级,避免了化学剂质量分数变化引起的实验偏差。研究结果表明,在相同粘度下,三元复合体系的弹性小于聚合物溶液;与水驱相比,单独聚合物驱和表面活性剂—碱二元驱可分别提高采收率14.37%和7.05%;同时改变粘度和界面张力可提高采收率30.41%,证明两者的协同作用效果优于改变单因素时驱油效率的简单加和;粘度越高,降低界面张力对提高驱油效率的影响越大。因此,合理匹配粘度与界面张力之间的关系是提高驱油效率的有效途径。     

对超低界面张力泡沫体系驱两个关键问题的讨论

针对大庆油田进行的超低界面张力泡沫体系驱先导性矿场试验注气量不足的情况,讨论了试验是否形成泡沫及究竟提高多少采收率的重要问题。通过对试验发泡条件及试验与三元复合驱、天然气驱的动态反应差别,即超低界面张力泡沫体系驱注入压力、吸液指数、产液指数、地层压力的变化幅度都大大高于三元复合驱;注采压差大幅度增加;其注气压力大大高于天然气驱时的注气压力及气窜现象得到抑制等问题的讨论,得出超低界面张力泡沫体系驱矿场试验在油层中形成了有效的泡沫的认识,该试验已提高采收率22．04％,超过了三元复合驱提高采收率的幅度,根据试验动态预测最终可比水驱提高采收率25％左右。     

30 m填砂管中复合驱油体系特性对驱油效率的影响

为更加准确地模拟油藏在长时间、大距离条件下的驱油过程,建立了一套长30m的驱油物理模型,通过分析驱油过程中沿程压力变化来考察驱油效果。实验结果表明,从注入ASP驱油剂开始计算,注入0.5PV时,ASP的作用才开始显现,0.9PV时的效果最好,1.4PV后效果开始消失;界面张力仅在较短的时间含油较少的前10%距离内能够达到超低状态,为采出程度的提高所做的贡献仅为7.7%。可见,超低界面张力所作出的贡献是有限的;驱油效率较高时,整个长填砂管中的黏度保留率相对较高,且黏度保留率最高值所处位置残余油饱和度也较高,为驱油效率的提高做了主要贡献。可见,超低界面张力状态并不是采收率提高不可或缺的因素,黏度及其保留率的作用是至关重要的。     

驱油流体吸附抑制剂的合成与评价

目的在化学驱的实施过程中,地层对驱油剂的吸附滞留是表面活性剂进入地层后含量损失的一种主要原因,为了减少驱油流体在地层的损耗成本而展开对驱油液体吸附抑制剂的研究。 方法以二氰二胺(DCD)、1-十八胺盐酸盐(OHC)为原料,基于亲核加成的原理采用熔融法在150 ℃下合成了一种针对驱油流体的吸附抑制剂OHCB,该表面活性剂同时具备强疏水基、强极性原子和阳离子基团,因此具有较强的占据黏土矿物表面吸附位点的能力。对其进行了红外吸收、紫外吸收、元素分析、质谱等结构表征,采用静态吸附法研究了其作为添加剂的最佳配比,并验证在最佳配比下对驱油剂AEO7的吸附抑制效果,以及该体系相较AEO7单一体系的静态洗油效率、乳化性及润湿性的变化。 结果OHCB抑制驱油剂AEO7在黏土矿物表面的吸附效果较好,在驱油剂与吸附抑制剂质量比为5∶1的情况下,抑制效果可达27%以上。 结论OHCB不仅具有较好的吸附抑制效果,且其加入使AEO7的静态洗油效率提升至27.3%、γ_cmc降至27.1 mV/m,CMC降至38 mg/L、油-水界面张力降至0.5 mV/m以下,对体系性能起到了协同增效的作用,并且相较于需要预吸附的牺牲剂,其使用更为便捷。      

工业木素磺酸盐与大庆原油形成低界面张力的条件研究

系统地研究了工业木素磺酸盐与大庆原油形成低界面张力的条件。研究证明 ,单纯工业木素磺酸盐不能与大庆原油形成超低界面张力 ,但与多种活性剂能产生协同效应 ,添加少量石油磺酸盐、碱为助剂配制的工业木素磺酸盐三元复合体系与大庆原油间的界面张力可以达到 10 -3 mN/m～ 10 -4 mN/m数量级。     

渤海某油田驱油用超低界面张力表面活性剂研究北大核心CSCD

目的为改善渤海X油田注水开发效果,对该油田进行了驱油用超低界面张力表面活性剂研究。方法在分析油田原油饱和分和芳香分碳原子数分布基础上,结合“相似相溶”原理和疏水端空间位置互补效应,对表面活性剂进行优选和复配。结果从5种表面活性剂中优选出了十六烷基二甲基甜菜碱和烷基糖苷APG1214两种表面活性剂,二者按最佳质量比1∶2复配后可获得超低界面张力表面活性剂。该表面活性剂在岩心中滞留损失率小,仅为11.2%;在质量分数为0.1%~0.3%时,原油的乳化和破乳率均高于90%;当质量分数为0.20%时,可在水驱基础上提高原油采收率9.4%。结论复配表面活性剂降水增油效果明显,可用于实现油田水驱后“挖潜提采”的目的。     

The effect of temperature on the interfacial tension between crude oil and ethoxylated nonylphenols

In this study, the effect of temperature on interfacial tension between crude oil and ethoxylated nonylphenols, with ethoxy group numbers of 4 and 9, was investigated. The interfacial tension was measured using the rising drop technique. Above the critical micelle concentration, the interfacial tension passed through a minimum when the temperature increased. Below the critical micelle concentration, the interfacial tension and time needed to reach equilibrium interfacial tension was reduced when the temperature increased. For a mixture of a two-surfactant system, interfacial tension was not sensitive to the temperature because of formation of mixed micellar aggregates.     

永平油田稠油自发乳化降粘剂的筛选及驱油效果评价

针对永平油田稠油粘度大、油层厚度薄、原始含油饱和度低及热采投产后产油量低的现状,筛选出一种能使稠油在地层中发生自发乳化的降粘剂,使稠油以较低粘度的乳状液被采出,从而提高稠油的采收率。针对不同乳化降粘剂对永平油田稠油的乳化效果评价结果表明,自发乳化降粘剂NS在质量分数为2%、温度为45℃的条件下,可将油水界面张力降至10-3mN/m数量级以下,并可完全自发乳化等体积的永平油田稠油,降粘率达99.74%。NS自发乳化驱油实验结果表明,经过后续水驱后,自发乳化驱的采收率在水驱基础上提高了38.18%。