三元复合驱阴离子表面活性剂

三元复合驱中的表面活性剂是利用可降低油水间界面张力的特性,使岩石孔隙中的残余油被剥离、启动并形成油墙。为了保证三元复合驱体系在应用过程中,发挥其提高采收率的性能,表面活性剂应满足下列基本要求:具有良好的驱油性能;具有良好的经济性;易于实现大规模生产;绿色无污染。以重烷基苯磺酸盐为主剂的三元复合驱油体系是目前大庆油田已经工业化的驱油用表面活性剂产品,这种表面活性剂的特点是原料的组成相对清楚,性质稳定,易于实现大规模工业化生产。     

三元复合驱中表面活性剂的应用与发展

介绍了近年来油田三元复合驱中常用表面活性剂的应用与发展概况,尤其对石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐和a?烯烃磺酸盐的性能与改进进行了重点介绍。建议应重点开发原料广泛、活性高的表面活性剂,根据现场需要改进分子结构,对性能独特的孪连表面活性剂、氟碳烷基磺酸盐、苯烷基磺酸盐等表面活性剂予以关注,以适应油田开发的需求。     

大庆油田三元复合驱表面活性剂研究及发展方向

综述了大庆油田三元复合驱表面活性剂研究与发展的状况,介绍了石油磺酸盐、石油羧酸盐、木质素磺酸盐、烷基苯磺酸盐及生物表面活性剂在大庆三元复合驱技术中的研究与应用。指出了大庆油田三元复合驱表面活性剂的研究和发展方向。     

三元复合驱用石油磺酸盐表面活性剂的研究进展

通过文献调研 ,综述了国内外三元复合驱用石油磺酸盐表面活性剂的研究现状、驱油机理及配方、发展趋势以及存在的问题。可为研究和开发高效廉价的三采表面活性剂提供参考。     

大庆油田萨中西部三元复合驱矿场试验研究

大庆油田首次三元复合驱矿场试验研究表明,三元复合驱使区块综合含水由８８．４％下降至６３．７％,区块日产油量由见效前的３７ｔ上升到最高值８８ｔ,全区累积增油１９６２５ｔ,中心井比水驱提高采收率２１．０;大幅度节省了注水量,提高了开采速度;扩大了波及体积,改善了动用状,提高了驱油效率。     

大庆油田三类油层弱碱三元复合驱表面活性剂浓度优化

大庆油田三类油层储层发育差,具有渗透率低、孔喉尺寸小、黏土含量高等特征,目前处于化学驱现场试验阶段。为了明确储层对注入化学剂吸附损耗的影响,保证化学驱开发效果,通过开展天然油砂条件下弱碱三元复合体系静态吸附实验,对比表面活性剂、碱、聚合物在三类油层与二类油层条件下的吸附损耗,利用室内物理模拟实验与数值模拟技术评价不同表面活性剂浓度对弱碱三元复合驱技术经济效果的影响,优化体系浓度并应用于现场。结果表明：三类油层对于表面活性剂的3次吸附损失为52.1%,比二类油层高17百分点;对于碱和聚合物的吸附量与二类油层相近;优化出三类油层弱碱复合驱体系中主段塞表面活性剂质量分数为0.35%、碱质量分数为1.2%,副段塞表面活性剂质量分数为0.20%～0.25%、碱质量分数为1.0%;NW区弱碱复合驱现场试验应用优化结果取得明显增油降水效果。研究成果对大庆油田三类油层推广化学驱具有指导意义。     

ASP复合驱用烷基苯磺酸盐表面活性剂的合成

以重烷基苯为主要原料，以SO3为磺化剂，合成ASP三元复合驱用烷基苯磺酸盐表面活性剂。探讨了原料组成、反应条件等因素对烷基苯磺酸盐产品性能的影响，研究了烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面活性及稳定性。在室内合成研究的基础上进行了工业放大试验，工业试验合成产品界面活性优良，其ASP复合体系驱油效率比水驱驱油效率提高20％以上。图4表6参6     

大庆油田三元复合驱驱油机理研究

从水驱后的残余油图象与三元复合体系驱替后的图象对比及残余油驱替过程入手,深入剖析了残余油在水驱和三元复合驱过程中的受力变化情况,阐明了各种残余油被三元复合体系驱替的内在原因：三元复合体系使油水之间界面张力降低和介质润湿性改变而引起的毛细管力和粘附力大大降低,甚至使毛细管力由阻力变为驱油动力,是三元复合驱驱替柱状残余油和簇状残余油的主要机理;三元复合体系降低粘附力和内聚力的作用是驱替膜状残余油的内在     

大庆油田三元复合驱油体系相行为研究

通过表面活性剂浓度、含盐量、碱、醇等对相态影响研究发现,低浓度三元复体系在合适的pH值和含盐量下,与模拟油或原油都可以形成三相,而且与模拟油形成的表面活性剂富集中间相的表面活性剂浓度非常高。这样的三元体系与原油可以形成超低界面张力和中间乳化相,但这种中间混合层不透明,为乳白色,可以稳定很长时间,通过分析发现中间混合层粒径大部分在100nm以内。粒度分析和冷冻蚀刻透射电镜技术表明,中间混合层为胶束、微乳液、乳状液等表面活性剂聚集体共存的结构,其中微乳液结构占主要地位,这些认识对我们了解三元复合驱的驱油机理具有非常重要的理论和现实意义。     

喇嘛甸北东块三元复合驱储层驱替特征研究

针对强碱三元复合驱油生产过程中油井结垢严重的问题,通过室内模拟油层温度和压力的物模实验,研究了三元复合驱体系在喇嘛甸北东块萨Ⅲ4-10运移过程中提高采收率程度、离子变化趋势、溶蚀及沉积特征。实验结果表明,室内模拟油藏条件下,三元复合驱在水驱基础上（39.90%）可提高采收率22.7%;实验过程中出现溶蚀-沉积及颗粒运移,造成岩心的注入压力及渗透率的相关性波动,解释了三元复合驱矿场试验过程中离子变化特征及结垢情况。     

Residual Polymer Reutilization for IOR after Polymer Flooding: From Laboratory to Field Application in Daqing Oilfield

Abstract

According to the reservoir condition of the Lamadian block for polymer flooding in Daqing oilfield, the optimized flocculating agent was studied in order to fully use residual polymer in formation and improve oil recovery after polymer flooding. The experimental results showed that stabilized sodium clay is the best flocculating agent and can react with residual polymer to form a floc unit for improved oil recovery (IOR). Using atomic force microscopy, we can see that the flocculating agent can react with residual polymer to form a floc unit and one clay particle usually reacts with four to seven polymer molecules. This residual reutilization technology was applied in six injection wells of Lamadian in Daqing oilfield; the six injection wells had 13 connected production wells with an average water cut of 95.5% and produced polymer concentration of 459 mg/L. About 30,971 m³ flocculating fluid with 842 tons of flocculating agent was injected into the six injection wells. After treatment, the injection pressure of injection wells was increased and the injection profile was improved; the water cut of the connected production wells was decreased and the oil production rate was increased. The oil increment was 3.6 tons/day, the water cut decrement was 2.5%, and the produced polymer concentration decrement was 89 mg/L. By March 2008, the accumulated oil increment was 2,878 tons and the input–output ratio was 1:3.33.     

复配表面活性剂三元复合体系黏度和界面张力研究

重烷基苯石油磺酸盐(DH)与石油磺酸盐(LH)是三次采油中常用的表面活性剂,DH与强碱(NaOH)配成的三元复合体系及LH与弱碱(Na2CO3)配成的三元复合体系均表现出了良好的油水界面活性。为探索DH与LH复配的可行性,本文通过仪器检测和理论分析,从表面活性剂的复配比、表面活性剂浓度、碱浓度3个方面开展了复配表面活性剂弱碱三元复合体系界面张力和黏度性能特征评价。结果表明,表面活性剂复配比和加量对三元复合体系黏度的影响较小,当DH、LH复配比为1∶1时,复配表面活性剂三元复合体系与大庆原油间可以实现超低界面张力,在80 min达到8.63×10-3mN/m;随复配表面活性剂质量分数的降低,界面张力增加,当表面活性剂质量分数为0.25%时,界面张力最优。Na2CO3加量为0.2%1.0%时,随着碱浓度的升高,复配表面活性剂三元复合体系的黏度降低,界面张力减小。推荐碱加量为0.8%1.0%。图2表2参12     

新疆油田复合驱过程中的乳状液类型转变

为分析新疆油田部分采油井二元复合驱油中出现高黏度(3000 m Pa·s)油包水型乳状液现象的原因,室内模拟化学驱中表面活性剂/聚合物二元复合体系与原油的乳化过程,研究了矿化度、油水比、表面活性剂浓度和地层水稀释对乳状液类型的影响,建立了在岩心驱油过程中乳状液的转变模型。研究结果表明,当矿化度较低(100 mg/L Na Cl)时,乳状液主要为水包油型;随着矿化度的增大,水包油型乳状液的稳定性变差,当矿化度达到10 g/L时,乳状液开始向油包水型转变。油水比为1∶9和3∶7时,乳状液主要为水包油型;当油水比为5∶5、表面活性剂加量为500 mg/L时,乳状液为油包水型。随着地层水稀释比例的增加,乳状液由水包油型向油包水型转变。室内岩心驱油实验结果表明,随着二元体系的注入与推进,矿化度升高,表面活性剂浓度降低,油水比变大,导致乳状液产生了由水包油型向油包水型的转化。     

大庆油田三元复合驱采出液电脱水模拟试验

通过对大庆油田三元复合驱采出液进行电脱水模拟试验，研究了碱、聚合物和表面活性剂在采出浓度范围内对乳状液脱水效果的影响规律以及破乳剂品种、加药量、脱水温度、脱水场强、脱水时间和原油含水率等因素对脱水效果的影响。结果表明，三元组份对脱水效果的影响随采出液中三元浓度的增大而增强，但到达一定浓度后，脱水效果不再受到明显的影响。对三元含量较高的乳状液，通过选择破乳效果较好的复配型玻乳剂和适宜的脱水参数，可以达到较满意的脱水效果。     

What is After Water Flooding in Daqing Oilfield

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＤａｑｉｎｇｏｉｌｆｉｅｌｄｉｓｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅｏｆｔｈｅｄｅｐｒｅｓ ｓｉｏｎｏｆＳｏｎｇｌｉａｏｂａｓｉｎ ,ｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｆａｃｉｅｓａｒｅｓａｎｄｓｔｏｎｅｓｏｆｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｏｒｉｇｉｎ .ＴｈｅｍａｉｎｐａｙｚｏｎｅｓａｒｅＥａｒｌｙＣｒｅｔａｃｅｏｕｓａｎｄａｒｅｒｉｖｅｒ,ｄｅｌｔａｉｃａｎｄｌａｃｕｓｔｒｉｎｅｓａｎｄｓｔｏｎｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓ .Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｍａｒｉｎｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ,ｔｈｅｒｅａｒｅｍａ…     

适合渤海绥中361油田二元复合驱体系性能研究

本文在渤海绥中361海上油藏条件下,测定了由磺酸盐型双子表面活性剂为主的表面活性剂(辛基酚基聚氧乙烯醚TX100与磺酸盐型双子表面活性剂按质量比1∶4)与疏水缔合聚合物组成的SP二元复合驱体系的黏度及其与渤海绥中361脱气原油间的界面张力,并考察该体系的抗温性、耐盐性、吸附性及老化稳定性等,测定了该驱油体系在不同渗透率岩心中的阻力系数和残余阻力系数,在三层非均质岩心上进行了表面活性剂浓度不同的6个室内驱油实验。研究结果表明,配方为3000 mg/L表面活性剂+1750 mg/L聚合物的SP二元复合驱油体系具有良好的抗温、抗盐、抗剪切性及老化稳定性;该二元复合驱油体系黏度达40 mPa.s以上,可使油水界面张力降至10-3mN/m数量级,同时该体系在不同渗透率岩心中均能建立较高的阻力系数与残余阻力系数;室内驱油实验表明,在三层非均质岩心中,聚合物浓度为1750 mg/L,二元体系与原油界面张力由100mN/m(表面活性剂0 mg/L)降至10-2mN/m(表面活性剂750 mg/L)数量级时提高采收幅度很大;当界面张力由10-2mN/m(表面活性剂750 mg/L)降至10-3mN/m(表面活性剂1000 3000 mg/L),复合驱采收率增加幅度很小;总体上,该SP二元复合驱油体系具有良好的提高采收率能力,可提高采收率35%以上。图3表4参9     

大庆油田"三元""二元""一元"驱油研究

“大庆油田驱油用烷基苯磺酸盐的合成”项目的研究工作,从分子水平上基本掌握和控制了三次采油用的烷基苯磺酸盐的结构,并取得了拥有自主知识产权的系列产品,产品性能与国外ORS-4l产品相当。通过选择合适的表面活性剂二元前置段塞,获得了低界面张力的二元体系,减少了三元复合驱的油水乳化。通过三元配方中加入防垢剂减少甚至防止油层结垢。表面活性剂聚合物二元复合体系可以最大限度发挥聚合物的粘弹性,减少乳化液处理量,彻底清除由于碱的存在引起的地层及井筒结垢现象,在化学剂成本相同的情况下,可以达到与三元体系相同的驱油效果。大庆油田一元驱——高浓度聚合物提高采收率研究及矿场实验取得了满意的效果,在提高采收率幅度上与三元复合驱的结果完全接近。尤其重要的是,在驱油效果相当的情况下,高浓聚合物驱经济合理性优于三元复合驱。试验室研究和矿场生产试验表明：高浓度聚合物驱和三元复合驱适合于高渗透的低温油藏;其中高浓度聚驱更适合于非均质严重的油藏;三元复合驱适合于非均质不太严重的油藏;二元复合驱更适合于高、中渗透的中温和低温油藏;活性剂驱更适合于低渗透油藏和比较均匀的中渗透油藏。大庆油田研制的三元、二元、一元驱现场试验证实采收率提高值均达到20％以上。     

大庆油田三元复合驱水岩反应实验研究

为了探寻大庆三元复合驱油田结垢的原因，实验测定了储层所含各种矿物和储层岩心与6．0g／L表面活性剂(S)ORS-41溶液、1．5g／L聚合物(P)HPAM溶液、12、50、100g／L碱(NaOH，A)溶液及ASP三元复合驱油溶液(A、S、P浓度分别为12、6．0、1．5mg／L)在45℃、0．1MPa压力下密闭振荡反应168h后，各溶液中K、Al、Fe、Si、Ca、Mg、Na离子浓度的变化。实验结果详列表中。粘土矿物伊利石、高岭石、绿泥石、蒙脱石，骨架矿物石英、钾长石、钠长石及储层岩样基本上不与S、P溶液发生作用，与A溶液作用较强烈，溶出的矿物离子量随A溶液浓度增大而增大。ASP溶液与岩样作用后溶出大量Si、Al离子，其中Si离子量较空白溶液中的量(3．0mg／L)增大40～70倍；在压力不变、温度由45℃升至80℃时，ASP溶液溶出的Si、Al离子量分别由172．2和6．0mg／L增至826．5和27．9mg／L，但不受压力增大的影响，随温度升高Ca离子溶出量增大，Mg离子溶出量不变；在45℃下压力由0．1MPa升至1．4MPa时，溶出的Ca、Mg离子量分别由0．4和0．6mg／L增至11．9和7．9mg/L。表2。     

碱/聚合物复合驱体系粘度影响因素分析

以聚合物HTP和活性碱NPS复配,制得碱/聚合物复合驱体系,考察了溶解氧、金属离子、H2S、剪切作用和温度对碱/聚合物复合驱体系粘度的影响.结果表明,空气中氧含量足以导致复合驱体系丧失流度控制能力;金属离子对其体系粘度具有很大影响;H2S对体系粘度伤害严重,但H2S吸收剂AS几乎可完全消除其影响;复合驱体系对剪切作用敏感;温度升高,复合驱体系粘度下降.本研究可为增强碱/聚合物复合驱体系的粘度稳定性提供依据.