原油对泡沫稳定性的影响

本文综述了泡沫驱油过程中原油对泡沫稳定性的影响。运用热力学方法分析了原油与泡沫相互作用的强弱，将原油存在下泡沫的稳定性与液膜数相关联。微观模型观察结果表明，原油对泡沫稳定性影响的程度与原油性质有关，一般来说泡沫在轻质原油存在下的稳定性小于在重质原油存在下的稳定性。     

泡沫-原油作用稳定性影响因素研究

为了更好的认识原油与泡沫的相互作用,研究了原油类型、油相含量、表面活性剂浓度、表面活性剂类型、矿化度、烷烃链长和聚合物加量对泡沫与原油作用稳定性的影响。对不同条件下,加油前后的泡沫析液半衰期进行了测定。结果表明:不同原油对泡沫稳定性的影响不同,TK729油对泡沫的稳定作用最强。在一定油相含量范围内,轻质油和重质油都可以提高泡沫的稳定性。不同表面活性剂体系对原油的敏感性不同,阴离子表面活性剂AS遇油稳定性最好。在两性表面活性剂Mz和As(复配质量比1:2)体系中加入20%TK729油,当表面活性剂加量低于0.05%时,原油起消泡作用;当其加量高于0.075%时,原油起稳泡作用。矿化度的升高对泡沫与油作用的稳定性不利,在矿化度低于5×10~4mg/L时,油起稳泡作用,矿化度高于10×10~4mg/L时,油起消泡作用;碳数大于16的长链烷烃起稳泡作用,短链烷烃起消泡作用;聚合物的加入可以提高泡沫遇油的稳定性,聚合物加量越大,泡沫稳定性越强。     

高温高盐高压油藏条件下泡沫适应性研究

目的 针对现有研究未有模拟高温(≥120℃)高压(≥40 MPa)泡沫驱油条件、泡沫性能难以反映现场真实情况的问题,在恒定泡沫液质量分数为1%、压力为40 MPa、矿化度为22×10⁴ mg/L的缝洞油藏条件下,开展了5种泡沫体系性能评价。方法 采用高温高压流变仪测试了不同高温条件下的泡沫基液黏度、起泡体积、消泡半衰期和泡沫综合指数,体视显微镜原位观察高温泡沫形貌。结果 温度适应性从强到弱的泡沫顺序为：双重交联聚合物复合泡沫>微分散凝胶强化泡沫>纳米黑卡增强泡沫>常规高温泡沫>高温淀粉凝胶泡沫。结论 除微分散凝胶强化泡沫外,其余4种泡沫在温度由110℃升至150℃过程中,泡沫平均直径均呈明显增大的趋势,双重交联聚合物复合泡沫和微分散凝胶强化泡沫耐高温性能相对更好;除双重交联聚合物复合泡沫外,其余4种泡沫的黏度、起泡体积、半衰期、泡沫综合指数均随着温度的升高而降低,而双重交联聚合物复合泡沫液的起泡体积随着温度的升高而升高。     

剪切速率对泡沫流体性能的影响

利用不同的剪切速率对一定体积的起泡液进行搅拌,形成不同泡沫质量的泡沫体系,通过测量起泡体积、半衰期、泡沫综合指数、有效黏度等参数,考察剪切速率对泡沫体系性能的影响。结果表明:相对于起泡性能,泡沫稳定性对泡沫综合指数的影响更大;要达到较高的泡沫综合指数,所需的起泡液黏度应在50mPa·s左右,生成泡沫所需的的最佳剪切速率为900s-1;随着泡沫质量增大,泡沫液的有效黏度增大;为了使泡沫具有一定的有效黏度,起泡所用的剪切速率要在864s-1以上,生成泡沫的泡沫质量要保持在74%~95%。     

气/液介质对泡沫液膜渗透性的影响规律

为了构建适用于泡沫驱的高稳定泡沫,从液膜渗透率角度阐明气/液介质对泡沫稳定性的影响机制。以氮 气和二氧化碳为气体介质,利用气泡缩减法,测定了7 种起泡体系的泡沫液膜渗透率以及起泡性能、析液半衰期 和泡沫半衰期。研究结果表明,对于同一种气体介质,表面活性剂分子疏水碳链数目越多,液膜上表面活性剂分 子之间相互作用越强,泡沫液膜渗透率越小;CO₂泡沫的液膜渗透率是N₂泡沫的1～3 倍,CO₂泡沫稳定性比N2泡 沫的低;泡沫液膜渗透率与泡沫半衰期呈现出良好的相关性,随着液膜渗透率升高,CO₂泡沫半衰期快速递减。     

高温下高矿化度对泡沫性能的影响

考察了一价阳离子Na~+和二价阳离子Ca~(2+),Mg~(2+)对非离子起泡剂烷基糖苷(WT)、两性离子起泡剂甜菜碱(YX)泡沫性能的影响,测定了WT和YX的临界胶束浓度(CMC)及YX在含Ca~(2+),Mg~(2+)溶液中的透射率,采用SEM表征了泡沫微观结构,分析了矿化度对泡沫稳定性的影响机理。表征结果显示,随矿化度增大,形成的泡沫液膜厚度和黏弹性均增加。实验结果表明,矿化度大于3×104 mg/L时,随矿化度的增大,CMC降低,泡沫液膜厚度增加,包裹在液膜上的无机盐增多,泡沫稳定性增强,表现出一定的盐增效性;Na~+主要通过改变泡沫体系的CMC和电荷作用来影响泡沫的稳定性,而Ca~(2+)与Mg~(2+)则是通过离子与离子之间的化学反应、水化作用及电荷作用共同影响泡沫的稳定性,Ca~(2+)将与YX中阴离子基团反应生成不溶物,降低泡沫的起泡性与稳定性;Mg~(2+)则对YX泡沫性能影响不大。     

空气泡沫钻井技术在肯尼亚高温地热井的应用

肯尼亚地处东非大裂谷,OLKARIA构造是一个火山喷发岩沉积的开放性隆起.该构造与邻近的构造呈不均匀的阶梯状,从地表到目的层主要以流纹岩、粗面岩和玄武岩为主,凝灰岩次之,上部地层有少量的燧石和黄铁矿夹层.由于火山岩地层裂缝发育良好,漏失严重,用常规钻井液流体做为介质无法完成钻井作业,通过空气泡沫钻井技术在肯尼亚高温地热井的应用,解决了高温、漏失、低效率定向等因素给钻井工作带来的一系列困难,从而实现安全、快速、低成本的钻井施工,并探索出了一套适合高温地热井的钻井工艺技术.     

ZY空气泡沫的性能及流速对渗流特性的影响

中原油田采油工程技术研究院提供的阴离子型起泡剂ZY,有效物含量30%,其最佳加量为0.5%,此时的发泡体积为400 mL,泡沫半衰期为540 s,泡沫综合指数为216 L·s,泡沫视黏度为1210 mPa·s。通过岩心驱替实验研究了渗流速率对ZY空气泡沫在孔隙介质中渗流特性的影响。结果表明,ZY空气泡沫在孔隙介质中渗流时产生泡沫的临界起泡线速度为0.3 m/d。当渗流线速度从0.3增至1 m/d时,泡沫的平均阻力系数（整支填砂管）由14增至64;渗流速度大于1 m/d后,平均阻力系数约为70,泡沫的封堵能力受渗流速率的影响较小;填砂管前端泡沫的封堵能力大于后端泡沫,泡沫在孔隙介质运移过程中不断的生成和破灭,起泡速度总是小于消泡速度,直至泡沫完全消失。     

高温含硫含酸原油对钢材的腐蚀

叙述、分析了加工含硫含酸原油对工艺设备和管道的腐蚀特点和腐蚀规律,给出了API581于2000年提供的高温含硫含酸原油对各种钢材(包括碳钢、铬钼钢、不锈钢等)的预计腐蚀速率。     

抗温耐油型强化泡沫驱油体系性能研究

针对大港官15-2的复杂油藏条件,在普通泡沫体系中添加疏水缔合聚合物,形成强化泡沫体系并对其进行相关性能研究。结果表明:泡沫体系老化180天后的起泡体积720mL、析液半衰期5.3min,其泡沫性能远高于普通泡沫体系。在压力20 MPa下,析液半衰期延长至49min,起泡体积是体系基液体积的5倍。在混油泡沫性能评价中,含油泡沫性能表现优良;同时,体系与油砂多次接触吸附后仍具有良好的泡沫性能,与不同含量的原油作用形成的乳状液,显示了其独特的乳化性能。在残余油饱和度分别为45%和72%的泡沫驱替实验中,强化泡沫体系的流度控制能力强且原油采收率增幅均在40%以上。     

新型耐温抗高盐驱油泡沫体系的性能

针对复合稳泡剂泡沫体系(稳泡剂:HXYP+YPA,质量浓度分别为1 800 mg／L和200 mg／L;起泡剂: XN,质量浓度为2 000 mg／L),考察了NaCl与CaCl2混合盐、温度、原油对泡沫性能的影响;运用HAAKE流变仪,表、界面张力仪研究了泡沫体系的流变性、不同矿化度下的泡沫体系的表面张力以及泡沫体系降低原油界面张力的能力;对泡沫体系的长期热稳定性进行了测定;运用电镜扫描、并联填砂管研究了泡沫体系的微观结构以及油藏条件下的驱油效率。结果表明,泡沫体系具有优越的性能,在80℃、矿化度为0-20．3×104 mg／L的泡沫体系稳定,驱油效率显著。     

高温蒸汽泡沫驱油技术的研究进展

详细回顾了高温蒸汽泡沫驱油体系在国内外的发展现状,阐述了高温发泡剂和蒸汽泡沫驱油的机理和影响因素。指出发泡剂向耐高温方向发展的趋势,尤其是近几年磺酸盐类耐高温发泡剂研究受到国内外普遍重视。为今后找到耐高温和低成本的发泡剂,加大蒸汽泡沫驱油在三次采油中的应用研究提供参考。     

原油储存温度的优化

分别研究了原油储存温度对原油输送功率,罐区加热、维温、散热负荷,以及蒸馏装置冷、热公用工程消耗的影响;结合环境温度变化,建立了相关的能耗和能耗费用计算方程,并以此为基础提出了以总能耗或总能耗费用最小为目标函数的优化原油储存温度计算方法.实例应用表明该方法应用于实际操作,可较大幅度地降低原油罐区和蒸馏装置的相关能耗.     

酯化高酸原油的腐蚀性研究

研究了石油酸酯和酯化高酸原油的热稳定性及腐蚀性规律。结果表明,石油酸酯在高温下会发生一定的分解,但石油酸经酯化后可有效抑制腐蚀,缓蚀率达95%以上;酯化降酸抑制腐蚀的程度与酯化高酸原油中金属羧酸盐含量有关,通过脱除原油中的金属羧酸盐及采用稳定的非均相催化剂,可降低石油酸酯分解反应速率,达到抑制腐蚀的目的。     

科威特原油生产高等级道路沥青工艺及产品使用性能评价

对用科威特原油按照不同工艺路线生产的两个牌号的高等级道路沥青进行了使用性能分析。结果表明,用科威特原油能够生产出符合Ｑ／ＳＨＲ００３－１９９８标准的高等级道路沥青,且沥青产品具有良好的感温性能、高低温性能和抗化性能等使用性能。     

空气-水界面上原油膜的性质

用膜天平测量了两种原油－稠油和稀油在水面上形成的油膜的膜压，考察了水相pH及水溶性破乳剂SP169对油膜性质的影响，实验结果表明，稠油比稀油有更高的膜压，油膜中油量越大，膜压越高，水相pH越大，膜压越高，破裂剂SP169可使膜压显著降低，并可促使原油在水面上聚集成滴。     

原油中天然表面活性剂的分离和性质研究

用乳化法分离出Ｐｒｅａｌｐｉｎｅ地区油中的天然表面活性剂,将它分散到液体石蜡中,测定了该分散液的表面张力,界面张力。考察了盐度水相ＰＨ值对界面张力的影响。另外,还以此分散液制备了一些太液,比较了它们的稳定性,了盐度和水相ＰＨ值对状液稳定性的影响。     

重质高酸原油破乳剂复配合成及应用

针对重质高酸原油破乳脱盐困难的问题,首先在原油性质分析的基础上对市售部分破乳剂进行性能评定,筛选几种性能优良的破乳剂单剂,将这些破乳剂单剂与不同助剂进行复配,筛选出两种脱水效果较好的破乳剂。通过比较两种破乳剂的加注量、脱盐效果及使用成本最终得到油溶性破乳剂FO6。破乳剂FO6动态脱盐试验及工业应用结果表明：当添加量为10 μg/g时,脱后原油含盐量低于3 mg/L,脱后原油含水量低于0.3%,电脱盐排水中污水含油量小于150 mg/L,各项工艺控制指标符合炼油厂原油加工要求。     

电化学方法研究微生物表面活性剂对原油乳状液破乳的作用

选用一种微生物表面活性剂分别与 3种破乳剂GE 189、XE 12 0和XP 12 0复配 ,对模拟原油乳状液进行破乳脱水。结果表明 ,微生物表面活性剂的引入能够明显地提高破乳剂的破乳速率和效率 ,而且当破乳剂的浓度较低时 ,微生物表面活性剂的影响更加明显。通过界面张力的测定 ,证实了微生物表面活性剂和破乳剂之间的协同作用。利用电化学方法测定水 油 水界面的膜电容和膜电阻 ,探讨了微生物表面活性剂对原油乳状液破乳效果的影响机理。结果表明 ,单独使用微生物表面活性剂 ,观察不到膜电容和膜电阻的任何变化 ;微生物表面活性剂与破乳剂复配 ,界面膜电容随时间的升高与界面膜电阻随时间的下降幅度明显大于单独使用破乳剂时的情况 ,也表明了微生物表面活性剂与破乳剂之间的协同效应。而且由于微生物表面活性剂的加入 ,引起膜电容的迅速升高和膜电阻的迅速下降与乳状液破乳脱水速率的加快密切相关 ,说明该种电化学方法用于破乳机理的研究是可行的。