非离子表面活性剂对阴/阳离子复配表面活性剂性能的影响

以十六烷基三甲基氯化铵、烷基磺酸钠、非离子表面活性剂等为原料,制备了阴/阳离子复配表面活性剂(记为CAN),以TX-10和MOA-15为非离子表面活性剂时分别记为TCAN和MCAN。采用界面张力测试、乳化性能测试和室内岩心驱替等方法,研究了非离子表面活性剂对CAN性能的影响。实验结果表明,TX-10和MOA-15均可提高CAN的溶解性。MCAN在地层水中的溶解性更佳,浊度较低。随非离子表面活性剂含量的增大,CAN的油水界面张力呈先减小后增大的趋势。随CAN含量的增大,油水界面张力呈急剧减小后趋于平缓的趋势。TCAN降低油水界面张力的性能较MCAN好。CAN的耐盐性为70 g/L,耐Ca2+达5 g/L,抗油砂吸附性能基本满足要求。TCAN的乳化性能和驱油效率均好于MCAN,且随岩心渗透率的增大,TCAN驱油效率的增幅比MCAN大。     

低碱浓度非离子表面活性剂驱油临界面张力研究

考虑到中原文明寨油藏高温、高矿化度、高钙镁含量的特点及注入水的高ＰＨ值（８－９．５％），选择含有低浓度（０．０２５％）Ｎａ２Ｃｏ３的非离子表面活性剂ＮＳ溶液为驱油溶液为驱油剂，考察了该体系与文明寨原油之间的界面张力，在天然岩心上进行了驱油实验，在水驱基础上使采收率提高了１０％和７．６％。     

碱／表面活性剂复合驱油体系与胜利孤东原油间协同效应的研究

考察了碱／非离子表面活性剂ＯＰ１０＋石油磺酸盐Ｃｙ体系与胜利孤东原油及萃取其酸性组分后的剩余油间的动态界面张力特性，发现复合驱油体系中的外加表面活性剂、碱与原油原位生成的表面活性物质之间存在明显的协同效应。这种协同效应对低离子强度下短时间内的界面张力影响较大；外加表面活性剂对高离子强度下长时间的界面张力影响较大。动态界面张力的最低值与界面上各表面活性物质的浓度和比值有着十分重要的关系     

高效驱油用表面活性剂室内实验研究

通过单因素实验,得到重烷基苯磺酸钠（A1）、异丙醇（CH-2）、异构十醇聚氧乙烯醚（F-2）、Gemini表面活性剂（GL-2）的最佳质量比为3:6:2:2的表面活性剂体系CQBH-1,并进行了配伍性、吸附性和驱替实验。CQBH-1的价格比市场销售的油田常用表面活性剂平均低20%以上。结果表明,在质量分数0.3%～0.5%下,CQBH-1溶液与长庆某油田模拟原油间的界面张力为5×10^-3～8×10^-3mN/m。在常压、60℃下,CQBH-1与该油田注入水、地层水和原油均有良好的配伍性,且具有较好的抗吸附性能,质量分数为0.3%～0.5%的CQBH-1溶液静态吸附后与模拟原油间的界面张力仍能达超低数量级。岩心驱替实验表明,注入0.3PV质量分数为0.5%的CQBH-1表面活性剂溶液,渗透率为1.1×10^-3～100×10^-3μm²人造岩心在平均水驱采收率56.70%的基础上可平均提高采收率10.48%。     

表面活性剂／盐／油酸甲酯模拟油体系协同效应机理研究

从油相性质和水相性质对具有一定亲水-亲油能力的表面活性剂在油水界面上吸附的影响出发，研究模拟油中的有机添加剂(有机酸、长链醇)和不同结构的原油酸性活性组分与外加表面活性剂之间以及不同亲水、亲油能力的二元混合表面活性剂之间在降低界面张力方面的协同效应。油相中的油酸甲酯通过改变外加表面活性剂在油、水相之间的分配而影响界面浓度，从而影响界面张力，随着油相中油酸甲酯浓度的增加，油相中有机活性物质与不同结构的外加表面活性剂之间的协同效应有正有负，协同效应是正还是负与具体的水相性质密切相关。提出了判别表面活性剂与模拟油中有机物降低界面张力方面协同效应正负的经验方法，用该经验方法得出的结果与实验结果完全一致。图6参7     

三季铵盐表面活性剂界面性能及驱油效果评价

在化学驱中,降低油水界面张力是表面活性剂驱油最基本的机理。三季铵盐表面活性剂因其特殊结构表现出更好的界面性能。针对已合成的三季铵盐,探讨了各因素对界面性能的影响,结果表明,纯三季铵盐溶液与长庆油区模拟油界面张力可达10-2mN/m,比常规活性剂低1～2个数量级,具有较好的耐盐、耐高温性;与阴离子活性剂α-烯烃磺酸盐复配后,界面张力可达10-4mN/m,表现出较好的协同效应。驱替实验结果表明,纯三季铵盐可降低低渗透岩心注入压力10.6%,提高采收率8.35%;与α-烯烃磺酸盐复配后,降压率为17.4%,岩心采收率提高了11.1%,降压和驱油效果更佳,这也表明界面张力越低,提高低渗透岩心采收率效果越好。     

表面活性剂增效碱驱中表面活性剂之间的协同效应

本文考虑了在碱（Ｎａ２ＣＯ３）性条件下表面活性剂之间在界面张力性质、耐盐性及驱油效率等方面的协同效应。实验结果表明，阴离子表面活性剂（石油磺酸盐）与非离子表面活性剂之间的复配，除在界面张力性质方面显现出比石油磺酸盐之间更好的协同效应外，石油磺酸盐在较高矿化度下的溶解性也获得根本改善，能够顺利通过孔隙介质并获得较高的驱油效率，长期放置亦无沉淀发生，为热力学稳定体系。     

低张力黏弹性表面活性剂体系性能研究

将酰胺甜菜碱(BE)与芥酸钠以3∶7的比例复配,得到具有增黏及降低界面张力能力的黏弹性体系(VES J)。基于Rubingh规则溶液理论计算其相互作用参数βm,并结合ESEM微观形貌表征,考察了黏度与降低界(表)面张力的室内性能。结果表明,该复配体系的βm=-8.6,存在一定的协同效应;且VES J能在很低的质量分数时体现出黏性特征与降低界面张力能力(10-2 mN/m);一定的矿化度对表观黏度与界面张力产生积极影响;90℃较25℃的黏度保留率达到74.6%,W断块地层温度(65℃)有利于发挥体系降低油水界面张力能力;65℃下老化90d后界面张力能在10-1 mN/m稳定60min以上,120d后黏度保留率高于70%。体现了体系良好的室内性能,对三次采油具有很强的实际意义。     

S7断块驱油用阴/非离子表面活性剂性能评价

针对S7断块低渗透油藏特征,开发出驱油用阴/非离子表面活性剂SHSA-JS,并对其进行性能研究。结果表明,在温度为83℃,SHSA-JS溶液浓度窗口为0.05%~0.6%,注入水矿化度为1 000~25 000 mg/L、二价离子(Ca2+,Mg2+)含量为2 410 mg/L的条件下,SHSA-JS可使油水界面张力达到10-2mN/m数量级;储层净砂和石英砂对0.3%SHSA-JS溶液的静态吸附量分别为4.50 mg/g和0.32 mg/g;静态洗油效率在41.8%以上,0.3%SHSA-JS溶液注0.4 PV孔隙体积后可在水驱基础上平均提高采收率7.71%。该表面活性剂可满足S7断块低渗透油藏对驱油用表面活性剂的要求。     

不同减压渣油为原料的表面活性剂与对应原油间的界面张力协同效应

利用大庆减压渣油和大港减压渣油分别制备出驱油用表面活性剂OCS-1和OCS-2。通过测试油水界面张力,探讨了以不同油田减压渣油为原料制备的驱油用表面活性剂与对应原油间的界面张力性质。结果表明,以某一油田减压渣油为原料合成出的表面活性剂用于对应油田原油时将会有较好的界面张力性能,即表面活性剂体系与对应原油间具有明显的界面张力协同效应。     

磺酸盐与非离子表面活性剂协同作用的研究

为研究磺酸盐与非离子表面活性剂在降低油水界面张力方面的协同作用,选取了3种支链烷基苯磺酸盐与3种聚氧乙烯醚非离子表面活性剂,测量了表面活性剂及其复配体系与系列正构烷烃间的界面张力,考察了表面活性剂的亲水亲油性能、复配体积比及NaCl浓度对协同作用的影响。结果表明,磺酸盐与非离子表面活性剂复配体系的亲水亲油性能具有加和性,亲油性的磺酸盐8C18ΦS与亲水性的非离子表面活性剂复配可以获得亲水亲油性适中的复配体系,使界面张力降低,实现协同作用;而亲水性的磺酸盐3C10ΦS、7C14ΦS与亲水性的非离子表面活性剂的复配体系仍然是亲水性的,界面活性低。此外,复配体积比、NaCl加量也可有效影响复配体系的协同作用。其中,在复配比2∶1、NaCl加量1%时,8C18ΦS与LAP-9复配体系的界面张力最低值为4.0×10-4mN/m,而3C10ΦS、7C14ΦS与LAP-9复配体系的界面张力较高,分别位于0.4 1.0 mN/m与0.035 0.13mN/m之间。图7参16     

石油磺酸盐与非离子表面活性剂TritonX-100的相互增效作用

研究不同矿化度(即NaCl含量或CaCl2含量)下非离子表面活性剂(Triton X-100)对阴离子表面活性剂胜利石油磺酸盐(SLPS)溶解性(用透光率表示)的影响和SLPS含量对Triton X-100浊点的影响;考察Triton X-100含量对SLPS在高岭土上吸附量的影响;研究矿化度和Triton X-100含量对SLPS降低油水界面张力的影响,以期了解SLPS与Triton X-100的相互增效作用。实验结果表明,随矿化度的升高,SLPS的透光率降低;在NaCl含量为10%(w)时,加入0.06%(w)Triton X-100可使SLPS溶液的透光率达到87%;当SLPS含量由0增至0.1%(w)时,Triton X-100的浊点可从71℃升到117℃。不同矿化度下,Triton X-100可大幅降低SLPS在高岭土上的吸附损失。SLPS与3种原油的界面张力均随NaCl含量的增加而降低,且两种表面活性剂之间的负协同效应在一定含量范围内较低。     

NaCMC与非离子表面活性剂复合泡沫驱油体系的研究

针对新疆油田实际情况,通过模糊正交设计和单岩心模型泡沫驱油实验研究了羧甲基纤维素钠（NaCMC）／壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10）／聚氧乙烯辛基酚基醚（Triton X-100）复合驱油体系的性能,确定了体系各组分对体系性能产生影响的主效应、交互效应和较优配方。结果表明,所提出的驱油复合体系提高采收率达25．5％,是一种较为理想的驱油体系。     

无机盐对Gemini表面活性剂性质的影响及其协同效应研究

利用1,3-二溴丙烷和烷基碳数为C12～C18长链叔胺合成了3种Gemini阳离子表面活性剂,对其纯度和熔点进行了测定,采用电导率法测定了临界胶团浓度（Cmc）,研究了无机盐（NaCl、CaCl2、AlCl2）对3种Gemini阳离子表面活性剂的Cmc的影响,以及Gemini阳离子表面活性剂和十二烷基硫酸钠（SDS）的相互作用。试验结果表明,无机盐对Cmc影响较大,随着盐浓度增加,Cmc先降低后增加,而且三价Al^3＋比一价Na^＋的影响更大;合成的3种阳离子活性剂与SDS均有很好的协同作用,尤其是代号为C16-3-C16的相互作用更强,高活性的Gemini表面活性剂易于进入胶团中。     

高性能耐温耐盐阳/阴离子表面活性剂复合型驱油体系性能的研究

采用十六烷基三甲基氯化铵(1631)、仲烷基磺酸钠(SAS60)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、乙醇和碱剂等制备阳/阴离子表面活性剂复合型驱油体系(CA),考察了阳/阴离子表面活性剂配比、用量、温度、矿化度等因素对CA性能的影响。实验结果表明,表面活性剂的最佳配比为m(1631)∶m(SAS60)∶m(AEO-9)=1.5∶32∶8;45℃时,CA耐Na Cl达到110 g/L,耐Ca2+达到5 g/L;对CA含量为0.3%(w)的模拟地层水,在20~80℃下模拟地层水与模拟油的界面张力达到低界面张力范围(0.01~0.001m N/m),油砂吸附5 d后油水界面张力达0.002 8 m N/m,乳状液静置12 h后析水率仅为25%,在水驱基础上提高采收率11%以上。     

非离子表面活性剂分子结构对CO2驱混相压力的影响

为揭示非离子表面活性剂对油/CO_2界面张力和最小混相压力(MMP)的影响,利用高温高压界面流变仪,采用下悬滴法,研究了温度和非离子表面活性剂分子结构对超临界CO_2/油界面张力和MMP的影响规律。结果表明,随着温度的升高,超临界CO_2/油界面张力和MMP逐渐增大,月桂醇聚氧丙烯醚(C12PO6)降低CO_2驱混相压力的幅度先增大后减小,60℃时的降幅最大(25.6%)。直链脂肪醇碳数由12增至18时,超临界CO_2/油MMP逐渐增加,C12PO6降低CO_2驱混相压力的效果最好。聚氧丙烯醚基团(亲CO_2端)降低界面张力和CO_2驱混相压力的效果好于聚氧乙烯醚基团。随聚氧丙烯醚聚合度增加,超临界CO_2/油MMP先降低后增加,聚合度为6时的MMP最小(13.22 MPa)。降低CO_2驱混相压力效果最好的表面活性剂分子结构为碳十二醇聚氧丙烯醚-6(C12PO6)。     

表面活性剂驱的驱油机理与应用

通过对表面活性剂分子在油水界面的作用特征、水驱后残余油的受力情况以及表面活性剂对残余油受力状况影响的分析,对表面活性剂的驱油机理进行了评述。根据对国内驱油用表面活性剂研究现状的分析,结合目前开展的研究工作,认为开发研制廉价、高效表面活性剂是开展表面活性剂驱油及其相关驱油技术的关键,并对表面活性剂及其相关驱油技术的应用前景进行了展望。     

一种稠油热/化学驱用表面活性剂性能研究

对一种热采用表面活性剂LC进行了性能评价,LC与孤岛三区原油动态界面张力在10^-1mN／m数量级,与NaOH复配时则可达到超低界面张力。70℃下,LC在石英砂上的静态吸附量为3．6185mg／g。LC在150℃下具有很好的耐温性能,200℃下半衰期也在15天以上。LC溶液与原油质量比3：7和2：8混合,降粘率都在85％以上。150℃下动态驱替试验表明,采收率随着加入表面活性剂浓度的增大而增大,但是,活性剂浓度不宜太高;LC与0．5％的NaOH复配能显著提高采收率,当LC商品浓度为0．5％时,热水／碱／表面活性剂驱采收率比热水／碱驱提高10．85％,说明碱与表面活性剂具有很好的协同效应。试验表明LC可以作为稠油热采添加剂。     

羧酸盐类表面活性剂用于曙22块化学驱油的适应性研究

针对辽河油田曙22块原油,开展了羧酸盐类表面活性剂的适应性研究。结果表明,羧酸盐类表面活性剂适合曙22块化学驱油用剂,其与回注污水具有较好的配伍性及较好的溶解性和抗盐性。确定了碱／羧酸盐表面活性剂驱油体系最佳配方：1．0％-1．5％Na2CO3＋0．3％-0．5％表面活性剂S—1#,其与原油间界面张力达到10^-3mN／m数量级,具有良好的协同效应。加入聚合物,在地层温度（45℃）下放置30d后,聚合物／碱／羧酸盐表面活性剂三元驱油体系与原油间界面张力仍保持在10^-3数量级,具有良好的热稳定性。