SRF─60防乳破乳助排剂的研制及性能评价

油气井酸化作业中,残酸的返排一直是一项技术难题,返排是否完全是影响施工成功率的一个重要因素,特别在能量低、渗透性差、堵塞及污染严重的油气井,返排更加困难。为提高残酸的返排率,国内外均在降低残酸的表面张力、改变岩石表面润湿性等方面做了大量的研究。施工实践证明,向酸液中添加防乳破乳助排剂是既经济又方便地提高返排的有效方法。SRF-60防乳破乳助排剂是一种新型的高效助排剂。     

SRF─60防乳破乳助排剂的研制及性能评价

油气井酸化作业中，残酸的返排一直是一项技术难题，返排是否完全是影响施工成功率的一个重要因素，特别在能量低、渗透性差、堵塞及污染严重的油气井，返排更加困难。为提高残酸的返然率，国内外均在降低残酸的表面张力、改变岩石表面润湿性等方面做了大量的研究。施工实践证明，向酸液中添加防乳破乳助排剂是既经济又方便地提高返排的有效方法。SRF－60防乳破乳动排剂是一种新型的高效助排剂。一、SRF－60制备1．酸液返排原理毛管压力Pc与表（界）面张力入接触角θ及曲率半径Rm的关系由Laplace方程表示若要Pc值变小，可通过降低表（界…     

一种新型复合型超低表面张力助排剂的制备及应用

为解决压裂液在超低渗储层返排过程中产生严重"液阻"效应而引发的储层伤害,采用氟碳表面活性剂与碳氢表面活性剂进行复配试验,研究表面活性剂协同效应、润湿性、热力学铺展作用,评价复合助排剂的助排率,形成了一种表面张力极低、界面张力满足压裂液通用技术要求的超低表面助排剂。室内实验表明,C12与OBS碳氢表面活性剂以0.4∶0.6(摩尔比)比例复配时其水溶液表面张力小于19.00 mN/m,界面张力小于1.50 m N/m,接触角为86.30°,水溶液助排率高达91.51%,同时超低表面张力助排剂与压裂液及其他添加剂均有良好的配伍性。超低表面张力助排剂在长庆超低渗油田的两口水平井进行了应用,返排率为73.19%～78.15%,返排率较之常规的助排剂提高16.30%～18.78%,助排效果较佳。     

延长油田深层压裂用破乳助排剂的研究

压裂是油气井增产、水井增注、提高油气井产能的一项重要措施,在压裂作业中,破乳助排是影响增产效果的重要因素。本文通过石英砂吸附模仿地层吸附的方法筛选表面活性剂种类,挑选出与石英砂吸附量小的表面活性剂进行复配得到助排剂,再在助排剂中加入合适的破乳剂,得到新的破乳助排剂配方。结果表明,当使用浓度0.005%的SR18Y和0.05%的APG1214复配时表/面张力低,助排率为83.9%;破乳助排剂的加量超过0.3%时,表面张力降低至23.5 mN/m、界面张力降低至0.5 mN/m以下;在40℃的实验温度下,经过120 min,脱水率迭90%;注入量为2.0 PV时,岩心伤害率为13.06%。     

低渗透储集层表面活性剂胶束溶液助排机理

鉴于针对表面活性剂胶束溶液的研究仍以配方优化和岩心实验为主,且适用于低渗透储集层的助排剂类型及其助排机理尚不明确的现状,在通过岩心实验评价不同类型表面活性剂胶束溶液助排效率的基础上,研制了表征低渗透储集层孔喉结构的多级孔喉系统微观模型,分别开展了盐水及不同盐度表面活性剂胶束溶液在微观模型中的返排实验,直观呈现了表面活性...     

微乳助排剂的研制及性能评价

采用两性表面活性剂、双子表面活性剂和非离子表面活性剂作为主剂、添加助剂及油相,复配得到了具有低表面张力和低界面张力的微乳液,并对其粒径、热稳定性、改善水润湿性能力、与压裂液配伍性及返排提高率进行评价,得到了具有优异助排效果的微乳液体系。结果表明:该体系粒径分布约80nm,其表面张力平衡值约26.0mN/m,与煤油间界面张力最低可降至0.1mN/m,可改善云母表面润湿性,与其接触角最高改善约70°,返排提高率最高达到了29.72%;微乳液具有一定的耐温性,且与压裂液、添加剂和破胶液配伍性良好。     

一种低压低渗气藏酸化助排剂优选及性能评价

酸化是低压低渗气井措施增产的重要手段,但部分气井随生产地层压力逐渐降低,酸化作业后返排率低,导致残酸滞留储层形成二次污染。本文针对低压低孔低渗、高温高矿盐储层开展助排研究,分析不同活性剂在酸性介质中表面张力的大小,对两性表面活性剂和氟碳活性剂进行分类筛选,研发形成了一种适用于低压低渗气藏酸化后的助排剂DS-431,实验表明其润湿性能、助排性、耐高温性、耐盐性均能够满足不同低压低渗气井返排要求,具备一定现场应用潜力。     

表面活性剂在水基压裂液中的应用

针对水基压裂液的特点与使用要求,分析了表面活性剂在水基压裂液中的作用机理,研究了1227杀菌剂、HY-605助排剂、SP169破乳剂、阴离子与非离子复合粘土稳定剂、消泡剂与起泡剂的应用效果以及与压裂液的配伍性。通过表面活性剂的作用,可有效地提高瓜胶水溶液的放置稳定性、压裂液的防乳、破乳、液体返排、稳定地层粘土、起泡与消泡能力以及保护地层、降低污染的效果。应用加有复合表面活性剂体系的有机硼交联压裂液于2001年在现场进行了3井次压裂施工,取得了液体返排率为85.9％,累计增油1670 t和天然气535.6×104 m3的良好效果。     

海上油田压裂用助排剂的实验研究

水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要措施。助排剂可以降低压裂液的表面张力或油水界面张力,增大与岩石的接触角,降低压裂液返排时遇到的毛管阻力。由于压裂液返排受诸如地层排液的能量(压力)、人工排液能量、破胶返排液粘度、压裂液和地层流体是否乳化、压裂液是否引起粘土膨胀、毛管阻力造成压裂液阻滞等因素的影响,一般无法比较加与不加助排剂的压裂液返排量而得出助排率。针对这种情况,文章给出了计算助排剂助排效率试验的尝试,以期对助排剂的性能做全面评价。     

改善岩芯润湿性能微乳剂的研制

通过紫外-可见分光光度法研究阳离子与非离子表面活性剂与岩芯间的吸附规律,研制出一种能改善岩芯润湿性能的微乳剂。研究表明Gemini型阳离子表面活性剂吸附在亲水岩芯表面发生润湿反转;非离子型表面活性剂处理后岩芯仍保持亲水的润湿状况;二者以不同比例复配后,共同吸附在岩芯表面使岩芯呈现出不同的润湿性;与一定量助剂复配形成的微乳剂能够改善亲水岩芯的润湿状况为中性-弱亲水,明显降低工作液的表面张力,有助于工作液的返排,使地层免受工作液的伤害,达到油气井增产稳定的效果。     

页岩气压裂返排液中表面活性剂对处理剂配方的影响

页岩气开发后期常采用泡排工艺,其产生的泡排废水与压裂返排液混合后,引入的表面活性剂会大大增加水体处理难度,现有水处理工艺无法满足现场需求,为降低压裂返排液处理难度,有必要从源头重新寻找解决办法。从处理剂PAC的角度重新研究了泡排用表面活性剂的选择,以川南压裂返排液为研究对象,考察了4类表面活性剂对处理剂PAC的影响,同时测定悬浮物Zeta电位以研究影响规律,接着进行了起泡性评价,最终优选出对絮凝影响较小且起泡性良好的表面活性剂。现场应用结果表明,表面活性剂对PAC影响的顺序为阴离子型>非离子型>两性离子型≈阳离子型,十二烷基乙氧基磺基甜菜碱为最佳表面活性剂。现场泡排工艺采用后,满足泡排要求的同时可使下游压裂返排液处理剂PAC日均浓度从400~600 mg/L降低至300~400 mg/L,应用效果良好且具有进一步推广应用的价值。     

水平井开采中后期降黏助排技术研究

水平井技术经多轮次吞吐后,剩余原油黏度变高,流体流动性变差,不易于被开采.针对这一问题,依据表面活性剂理论知识、有机合成技术,分析降黏助排技术机理,完成对降黏助排剂配方的优化.通过复配非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、混合型表面活性剂和快速渗透剂等,合成具有耐温、低表面张力和快速渗透等特点的助排剂.实现油水快速混合,充分发挥降黏助排作用,改善油井开发效果.     

岩心流动法筛选酸化助排剂

酸化作业时向酸液中添加助排剂可以提高残酸的返排率,但酸岩反应使残酸中舍有大量的Ca^2＋,若残酸不能有效地排出会对地层造成新的更严重的堵塞。因此,助排剂不但应与酸液配伍,而且更重要的是要与高含量Ca^2＋残酸溶液配伍。目前有关的文献对于助排剂的研究在配伍性上仅评价与酸液的配伍性,在应用上主要是通过筛选表面与界面张力较低,助排率较高的助排剂来确定配方。而实际生产中助排剂的应用在配伍性上要求与酸液和残酸配伍,在应用效果上要求其提高反应后残酸溶液的排出程度,且不影响甚至提高地层岩石的渗透率。本试验评价了各种表面活性剂与酸液、残酸溶液的配伍性,通过岩心流动实验,对比分析筛选出了效果好、成本低的非氟表面活性剂助排剂配方。     

阴离子-阳离子复合表面活性剂体系用于压裂液助排剂的研究

将所研制的阴离子-阳离子复合表面活性剂与不同非离子表面活性剂及其它助剂复配,制成了ZA系列助排剂,考察了这些助排剂的表面活性、在岩芯上的吸附损耗及其对羟丙基田菁胶压裂液粘度和滤失性的影响,报导了在中原油田高温低渗透地层压裂施工中成功应用的实例。     

多功能表面活性剂在致密气藏压裂中的应用

川西地区致密砂岩气藏低孔低渗、孔喉结构差、粘土含量高、水锁严重,且气田进入开发中后期,地层压力下降,造成压裂过程中储层易伤害,压后返排效果差。为此,在压裂液中加入了一种具有起泡性能优良、表面张力低、防膨性能好等诸多优点的多功能表面活性剂,大大降低了压裂液对储层的伤害,促进了液体的返排。该压裂液现场应用返排率和返排速度均有显著提高,增产效良好。     

低压低渗透油层高效解堵剂室内研究

通过对低压低渗透油藏堵塞和伤害机理研究，在室内优选出乳化能力强，同时降低界面张力效果显著的表面活性剂体系与具有增压和升温作用的热化学体系进行优化组合，研制出具有强返排能力的高效解堵剂。实验结果表明：该解堵剂体系具有较强削弱水锁效应的能力，改善了低压低渗透油层近井地带油相渗流能力，同时具有很强的助排效果，减少了施工作业对油层的二次伤害，具有显著的解堵效果。     

多元协同助排剂的研究与应用

单一的表面活性剂难以满足低压、低渗、高温、高盐等储层的助排需求,利用不同表面活性剂的协同效应原理,将自制的Gemini型表面活性剂、非离子表面活性剂和氟碳表面活性剂按6∶2∶0. 1比例复配形成多元协同助排剂GF-S1。GF-S1具有起泡能力强、稳泡性能好、表界面张力低、耐温抗盐性能好,与压裂液、酸液体系配伍性好等优点。GF-S1先后在川渝高温、高盐井和苏里格低压、低渗区块现场应用取得成功,应用效果优于大部分同类产品。     

表面活性剂在低渗透油气藏全过程保护中的应用进展

相圈闭损害在裂缝性低渗透油气藏中极为严重。概括了表面活性剂降低界面张力、改变润湿性的机理。氟表面活性剂可促进液相返排、预防相圈闭损害,故界面修饰显示出扩展屏蔽暂堵技术和欠平衡作业在低渗透油气藏全过程储层保护技术覆盖度的潜力。介绍了界面修饰在低渗透油气藏保护中的应用实例和氟表面活性剂的优良特性,指出进一步研究的发展方向。     

基于易降解型双子氟碳表面活性剂的新型助排剂研究

目前,在油田常规压裂酸化助排剂中,氟碳表面活性剂普遍含有全氟辛基羧酸及其盐类(PFOA)、全氟辛基磺酸及其盐类(PFOS),其氟碳链比较长,存在降解困难、持久性生物累积等问题。从氟碳原料的选择入手,选用生物降解性好的短氟碳链原料作为氟碳表面活性剂的合成原料,进行分子设计、结构优化,研制了一种双子氟碳表面活性剂,进而开发出高效、环境友好的压裂、酸化用含氟碳类表面活性剂的助排剂体系产品。该双子氟碳表面活性剂表面活性强,临界胶束摩尔浓度低至3.0×10~(-4)～3.4×10~(-4) mol/L,γ_(cmc)=16.0 mN/m,新型助排剂助排效果优异,其助排率分别达到57.1%与63.6%,并在ST-8井的胶凝酸酸化施工与H-201井加砂压裂施工中成功应用。     

低渗透油藏水锁机理与助排表面活性剂的优选原则

低渗透油藏水力压裂之后，压裂液进入岩石基质会造成水锁伤害，从而降低基质渗透率。由于低渗透岩石具有孔喉小、毛细管力大、原油动用深度浅等特征，毛细管末端效应会加剧毛细管力滞留侵入压裂液所产生的水锁伤害。明确这种水锁形式的伤害程度与作用时长，有利于正确评估水平井单井产能在返排过程中的恢复程度，并依此合理地优化现场"焖井"处理时机与压裂液中助排剂的使用。利用CT扫描实时监测下的岩心流动实验，明确了低渗透岩石中毛细管末端效应造成的附加水锁伤害，及其伤害程度与作用时长随岩石渗透率与水侵深度的变化规律。该附加伤害从程度和时长上，都大于原油生产对应毛细管数下残余水饱和度对基质渗透率的水锁伤害，其作用时长随岩心物性参数√K/φ的减小而线性增加，随水侵深度的增加而呈幂函数增加趋势。实验结果表明，利用渗吸作用解除水锁伤害对致密储层的效果甚微，需要依靠在压裂液中添加表面活性剂（助排剂）辅助压裂液返排而进行提产。通过对比3种能够实现跨越5个数量级油水界面张力（10^-4~23 mN/m）的表面活性剂体系，揭示了水湿低渗透油藏中助排剂的显著效果，以及油湿低渗透储层中润湿性反转优于降低油水界面张力的提产效果。