长庆原油组分对甜菜碱表面活性剂溶液界面张力的影响

为揭示长庆原油中各组分对表面活性剂溶液界面张力的影响规律,在采用四组分分离方法和碱醇液萃取法对长庆原油进行分离的基础上,考察了原油中各组分与甜菜碱表面活性剂溶液之间的界面张力。结果表明,与甜菜碱表面活性剂作用时,单一的烷烃、芳烃、沥青质组分对超低界面张力的形成贡献很小,而非烃组分与甜 菜碱表面活性剂的界面张力可达到4.82×10^-3 mN/m;非烃组分中的石油酸与表面活性剂间的平衡界面张力为0.347 mN/m,石油碱与表面活性剂间的界面张力先迅速降低再升高至约0.1 mN/m,单一的石油酸和石油碱组分均不能有效降低油水界面张力,且二者具有相反的界面行为特点;石油酸与石油碱复配体系与表面活性剂间的界面张力为4.70×10^-3 mN/m,二者的协同作用使原油与甜菜碱表面活性剂间的界面张力达到超低。图6 参14     

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。     

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１０＾３ｍＮ／ｍ－１０＾－４ｍＮ／ｍ数量级。     

临南油田弱碱性水表面活性剂驱油体系研究

为适应临南油田注弱碱性水开发需要,研发弱碱性水条件下的驱油表面活性剂对于油田增产增注具有重要意义。临南油田采出水为中性水,pH值6.89,矿化度44118 mg/L;处理水为弱碱性水,pH值7.88,矿化度39116 mg/L。通过测试不同类型表面活性剂与原油间的界面张力,优选出脂肪醇醚磺酸盐和烷醇酰胺类非离子表面活性剂构成的复合体系CDS6,探讨了溶液介质对界面张力的影响,优化了注入段塞和注入浓度。优化的复合体系CDS6组成为：0.1% CEOS6+0.2% CDA01。以中性水和弱碱性水作为介质时,CDS6体系与原油间的界面张力分别为5.84×10^-3和1.70×10^-3 mN/m,弱碱性水与CDS6复配具有较好的降低界面张力的协同作用。物模驱油实验结果表明,弱碱性水配制的CDS6驱油效率高于中性水。在注入量0.4 PV时,0.3% CDS6弱碱性水溶液的驱油效率为57.33%,比水驱提高10.66%。     

低浓度表面活性剂-聚合物二元复合驱油体系的分子模拟与配方设计

 采用耗散颗粒动力学（DPD）方法在介观层次上模拟了表面活性剂烷基苯磺酸盐在油-水界面的排布行为,考察了分子结构、油相等因素对界面密度和界面效率的影响,探讨了利用表面活性剂复配协同效应提高界面活性的机理。实验研究了表面活性剂类型、油相、表面活性剂复配等对油-水界面张力的影响。结果表明,“阴-非”表面活性剂复配可使油-水界面张力降低1个数量级。根据分子模拟和实验研究结果,结合孤东七区试验区原油特点,提出了“0.3%”石油磺酸盐 + 0.1%表面活性剂1^#+0.15%聚合物"的二元复合驱配方,可使油-水界面张力降低至2.95×10^-3 mN/m,物理模拟实验提高采收率高达18.1%。     

三次采油用弱碱体系的石油磺酸盐表面活性剂的合成及性能

目前,碱/表面活性剂/聚合物复合驱体系大都采用强碱(NaOH)作为碱剂,由此导致了油井结垢严重、检泵周期缩短、采油成本居高不下等一系列问题。针对这些问题,本研究选用高芳烃的大港馏分油作为制备表面活性剂的原料油,同时对磺化工艺进行了优化,制得适用于弱碱体系的石油磺酸盐表面活性剂。试验结果表明,当石油磺酸盐质量分数为0.1%-0.3%,弱碱Na2CO3质量分数为0.6%-1.2%时,碱/表面活性剂/聚合物复合驱体系与大港原油的界面张力可达到超低(<10-3mN/m数量级)。制得的表面活性剂的矿化度适应范围广,抗Na+18 000 mg/L,抗Ca2+ 500 mg/L。     

长庆自主石油磺酸盐表面活性剂的研发

以长庆油田馏分油为原料,开展驱油用石油磺酸盐表面活性剂合成及优化研究。通过研究区流体组分-表面活性剂构效关系、原料油结构及石油磺酸盐分子设计及合成,初步确定以减三线馏分油为主原料生产石油磺酸盐,合成可使油水界面张力达10~(-2)数10~(-3)m N/m数量级的石油磺酸盐(浓度为2000 mg/L)小试产品。通过磺化工艺优化,确定了以气态SO_3作为磺化剂,采用气相连续膜式磺化工艺进行长庆石油磺酸盐中试生产,制得了石油磺酸盐中试产品CPS-1。浓度为2000 mg/L的CPS-1溶液可使长庆油田MB3区油水界面张力降低到10-2数10~(-3)m N/m数量级,具有较高的界面活性,此外,CPS-1溶液的p H值为7.6数8.5,可满足无碱二元驱用表面活性剂的pH值要求。     

重烷基苯磺酸盐在三次采油中的应用

研究了重烷基苯磺酸盐(HABS)在不同碱含量(质量分数)下对大庆四厂原油/水界面张力的影响。考察了HABS与烷醇酰胺复配后的抗Ca~(2 )、Mg~(2 )能力、与石油羧酸盐的协同效应以及HABS作为主剂的ASP(碱、表面活性剂和聚合物)体系的稳定性和驱油效率。结果表明,在一定碱含量下,HABS可使大庆四厂原油/水界面张力降至10~(-3) mN/m数量级;与烷醇酰胺复配后,Ca~(2 )、Mg~(2 )的加入量小于140×10~(-6)时,界面张力仍能保持超低;与石油羧酸盐复配,协同效应显著,界面张力最低可达10~(-4)～10~(-5)mN/m数量级;以HABS为主剂的ASP体系稳定性好,驱油效率比水驱提高25.67％。HABS是一种较理想的三次采油用表面活性剂。     

APEC(Na)降低油水界面张力影响因素研究

在埕岛油田埕北油水条件下,考察了烷基酚聚氧乙烯醚羧酸钠(APEC(Na)) 阴非离子表面活性剂乙氧基（EO）数、温度、无机盐、溶液pH值对油水界面张力的影响。结果表明,APEC(Na)中的EO数为6时的油水界面张力最低6.5×10^-3 mN/m。温度由30℃增至80℃,0.3%的APEC(Na) （EO数=6）海水溶液与埕北原油间的界面张力由5.6×10^-2 mN/m降至6.4×10^-3 mN/m;在APEC(Na)完全溶解后,温度（50~80℃）对界面张力的影响不明显。单一NaCl、Na2SO4、NaHCO3、CaCl2、MgCl2无机盐对APEC(Na)降低油水界面张力产生影响。随无机盐浓度升高,界面张力均先降低后升高;阳离子类型对界面张力的影响强于阴离子类型。Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂加量分别为25×10⁴、10×10⁴、25×10⁴ mg/L时,界面张力最低,分别为1.2×10^-3、2.2×10^-3、5.8×10^-3mN/m,Mg²⁺对APEC(Na)界面活性的影响最大。在APEC(Na)海水溶液中加入1% NaOH,EO数为7的APEC(Na)可使原油界面张力达到最低值2.9×10^-3 mN/m;随EO数为7的APEC(Na)海水溶液pH值升高,油水界面张力先降低后升高,pH值为13.4（NaOH加量1%）时的界面张力最低。     

表面活性剂提高致密油藏渗吸采收率研究

为了明确表面活性剂改变岩石润湿性及降低界面张力的特性对致密油藏渗吸采油的作用效果,获得表面活性剂渗吸采油的有利条件,通过测量岩心接触角和表面活性剂溶液与油间的界面张力,研究了3 种常用表面活性剂重烷基苯石油磺酸盐（ZPS）、十二烷基苯磺酸盐（SDBS）和磺基甜菜碱（SB）对致密岩心渗吸采收率的影响,分析了自发渗吸机理。结果表明,阴离子表面活性剂改变岩心润湿性的能力好于非离子表面活性剂,两种阴离子表面活性剂（ZPS、SDBS）将岩心表面由油湿反转为水湿,非离子表面活性剂（SB）降低了岩心表面接触角,但未达到润湿反转的效果;油湿岩心介质在注入水溶液中不发生渗吸,表面活性剂引起的接触角改变可实现油湿岩心渗吸采油;岩心原始润湿性影响渗吸采收率,渗吸采收率增幅从大到小依次为水湿岩心>中性岩心>油湿岩心;三种表面活性剂均可使界面张力降至最佳渗吸界面张力范围10^-1～10^-2mN/m,油水界面张力的降低有利于提高岩心自发渗吸采收率。图1 表1 参12