壬基酚聚氧丙烯醚硫酸盐-Na2CO3-桩西原油体系的油-水动态界面张力

 合成了壬基酚聚氧丙烯醚硫酸盐(NPPS)表面活性剂。以NaCl质量分数0.5%的盐水为模拟地层水， 分别配制了NPPS、Na₂CO₃及Na₂CO₃-NPPS复配物与桩西原油的混合体系，测定了体系的油-水动态界面张力。结果表明，单独使用Na₂CO₃或NPPS都无法使盐水-桩西原油体系的油-水界面张力降到0.01mN/m以下。采用NPPS与Na₂CO₃复配，协同效应明显，当体系中Na₂CO₃的质量分数大于0.35 %时，仅需质量分数0.0025 %的NPPS，体系油-水界面张力即可以降至10 ^-4 mN/m以下。     

复合驱体系化学剂静态损失评价方法研究

化学剂的损失程度直接影响化学段塞的使用效率。仅考察经油砂吸附后的化学剂损失,不能全面反映驱替过程中的化学剂静态损失程度。为此系统考察了三元复合驱体系经油砂和油相吸附后,表面活性剂质量分数和组成、NaOH质量分数及三元体系与原油间界面张力的变化。三元复合驱组成为:HPAM1.5g/L,表面活性剂上限质量分数0.3%,NaOH上限质量分数1.2%。实验结果表明,经油砂7次吸附后,表面活性剂质量分数从0.28%降至0.02%;NaOH质量分数从1.10%降至0.71%;三元体系经油砂5次吸附后,与原油间的界面张力已无法降至10^-3mN/m数量级。经油砂吸附后的三元体系与油相作用后,表面活性剂质量分数降低,最大降幅达50%,表面活性剂分子量明显升高;而NaOH质量分数降幅较小,最大降幅仅为15.22%;经油砂3次吸附后的三元体系与油相作用后,与原油间的界面张力已无法降至10^-3mN/m数量级。建议将油砂吸附与油相充分作用相结合,综合评价驱替液的化学剂静态损失程度。     

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     

OCS表面活性剂工业品的界面活性及驱油效率

针对现有三元复合驱油体系化学剂费用投入大,经济效益差的缺点,利用廉价的大庆减压渣油为原料合成了驱油用表面活性剂OCS.测试结果表明,OCS表面活性剂工业品具有优异的降低原油-地层水界面张力的能力,能在较宽的碱浓度和表面活性剂浓度范围内使不同大庆采油厂原油的油-水界面张力降至10^-3mN/m.在无碱条件下,对于大港油田枣园1256断块原油,当OCS活性剂质量分数达到0.2%时,油-水界面张力即可降至10^-3mN/m.大庆原油的平面模型驱油试验表明,OCS表面活性剂、碱和聚合物三元复合体系（ASP）的驱油效率比水驱提高20%以上.     

阳离子对 HPAM/Cr3+弱凝胶性能的影响

为揭示相同价态阳离子对弱凝胶成胶性能的影响规律, 研究了 Mg²⁺、 Ca²⁺、 Na⁺、 K⁺四种常见阳离子对部分水解聚丙烯酰胺（HPAM） /Cr³⁺弱凝胶成胶黏度和稳定性的影响。结果表明, 阳离子浓度过低或过高均会抑制HPAM/Cr⁺体系的成胶; HPAM质量浓度为3 g/L时, 利于HPAM成胶的单一阳离子浓度适宜范围分别为Mg²⁺ 0.4～9 g/L、 Ca²⁺ 1.2～18 g/L、 Na⁺ 9～30 g/L、 K⁺ 16～55 g/L; 阳离子半径越小、 对凝胶成胶黏度和稳定性的影响越大; 四种阳离子对弱凝胶成胶黏度的影响顺序为Mg²⁺>Ca²⁺>Na⁺>K⁺, 对弱凝胶稳定性的影响顺序为Mg²⁺>Ca²⁺、 Na⁺>K⁺。图3参12     

高盐油藏表面活性剂的适应性及作用机制 ——以雁木西油田为例*

针对雁木西油田高盐油藏储层特征和提高采收率技术需求,本文开展了耐盐表面活性剂研制和油藏适应 性研究。结果表明,非离子表面活性剂复合体系DW-01具有界面张力低、抗吸附能力强、发泡效果好和驱油效率 高等特点,DWW-01质量分数超过0.05%后可使油水界面张力达到超低数量级（10^-3 mN/m）,与油砂3次吸附后油 水界面张力仍可达10^-2 mN/m数量级,水驱后注入0.4 PV的质量分数0.3%的DW-01采收率增幅超过8%,与目标 油藏具有良好适应性。水驱后表面活性剂主要沿水驱形成优势通道流动,水驱未波及区域的波及程度较低,表 面活性剂必须与其他液流转向措施联合使用才能取得较好增油降水效果。     

生物基两性离子型表面活性剂在不同驱油体系中的乳化稳定动力学

为探索生物基两性离子型表面活性剂(CNBS)在矿化度高于5 g/L体系中的驱油性能,研究该表面活性剂在不同驱油体系中的界面活性和乳化稳定动力学。结果表明,当该表面活性剂质量浓度为1.29 g/L、矿化度为32 g/L、NaOH质量分数为2.5%时,形成稳定W/O型乳状液,油/水界面张力降低至9.60×10^-4mN/m。当体系中总含水体积分数在40%～80%范围时,表面活性剂的加入有利于形成W/O型乳状液,且表面活性剂浓度是影响模拟乳状液稳定动力学的关键因素;随其浓度增大,模拟乳状液的破裂速率常数降低、半衰期和油相含水率增大,模拟乳状液的稳定性增强;当表面活性剂质量浓度为1.50 g/L,模拟乳状液稳定性最好。该表面活性剂与NaOH和黏均相对分子质量为2.5×10⁷的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)具有良好的协同效应,当表面活性剂浓度较低时,三元体系形成稳定W/O型乳状液。分子动力学模拟结果表明,油/水中加入该表面活性剂可使油/水界面膜厚度增大、界面能降低,形成稳定的乳状液;体系中加入NaCl和NaOH,油/水界面膜厚度和界面能均降低,乳状液的稳...     

化学驱储层内驱油剂性能及其变化规律

三元复合驱化学驱油剂在储层内滞留和由此引起的色谱分离现象等问题是石油科技人员十分关心的问题。依据矿场实际需求,以大庆喇嘛甸油田储层地质和流体为研究对象,首次在18 m长含天然油砂人造岩心上开展了强碱三元复合驱过程中储层内驱油剂性能及其变化规律实验研究。结果表明,与聚合物相比较,碱和表 面活性剂相对分子质量小,不可及孔隙体积较小,波及体积较大,滞留量较大,突破时间较晚,导致三者间出现色谱分离现象,进而减弱三元复合驱油的协同效应。在强碱三元复合体系注入过程中,当注入段塞尺寸达到0.482～0.543 PV时,整个岩心长度区域内油水界面张力可以达到10^-2mN/m数量级,局部区域可以达到10^-3 mN/m。三元复合体系在岩心内传输运移过程中,因聚合物分子线团尺寸受到孔隙剪切作用而减小,溶液黏度从注入端到采出端逐渐减小,采出端黏度损失率高达69%。后续水驱结束时,岩心内残余油饱和度和表面活性剂滞留量从注入端到采出端逐渐减小,出口端处残余油饱和度58%,表面活性剂滞留量0.6462 mg/g。图12 参20     

INFLUENCING FACTORS OF THE INTERFACIAL TENSION.OF BINARY COMPOUND FLOODING WITHOUT ALKALINE

二元复合体系的界面张力对提高驱油效率具有重要作用.通过研究无碱二元复合体系与大庆油田萨中开发区脱水原油之间的界面张力,探讨了注入水质、聚合物相对分子质量、聚合物质量浓度、表面活性剂类型、表面活性剂质量分数和原油组分等因素对二元复合体系界面张力的影响,同时给出了不同二元复合体系瞬时界面张力值的变化情况.实验结果表明:表面活性剂类型和质量分数对界面张力的影响较大,油田注入水质、聚合物相对分子质量和原油组分分别对瞬时界面张力值和平衡界面张力值存在不同程度的影响,聚合物质量浓度对界面张力的影响不大.实验结果对于明确形成超低界面张力的条件具有一定意义.     

大庆油田强碱三元复合驱表面活性剂配方优化

烷基苯磺酸盐表面活性剂的性能直接影响强碱三元复合驱的开发效果。通过研究原油组成、油砂吸附等对烷基苯磺酸盐表面活性剂浓度及强碱三元复合体系界面张力的影响,建立了原油分子量与表面活性剂当量之间的定量匹配关系。结果表明,依据该定量匹配关系选择合适当量的表面活性剂可使三元复合体系与大庆地区 不同原油间达到超低界面张力,提高了强碱三元复合体系的适应性;原油组成影响表面活性剂在油水相中的分配比例,原油中的沥青质含量越高,水相中的表面活性剂浓度越低,原油组成对表面活性剂当量的影响较小;油砂吸附改变了表面活性剂的当量及组成分布,导致三元体系中表面活性剂的浓度降低、三元体系界面张力升高,可采取增加高碳组分、调整表面活性剂当量的方法,扩大复合体系在地下运移过程中的超低界面张力作用距离。图11表3 参16     

Evaluation of interfacial tension between ASP solution and crude oil from B oil field

The interfacial tension (IFT) between alkali-surfactant-polymer (ASP) solution and crude oil is an important parameter for evaluating the feasibility of the ASP flooding for an oil field. The IFT between six series of ASP solution and crude oil from B oil field were measured at 65°C. Each series of ASP solution was composed of NaOH or Na₂CO₃, one of the three kinds of surfactants (S1, S2, and S3), and polymer FT60. The concentration of FT60 and surfactant were 1500 and 2000 mg/L, respectively. The research results show that the IFT between ASP solution and crude oil is ultra-low in the NaOH-FT60-S2 series and NaOH-FT60-S3 series and the best concentration of NaOH is 4000 mg/L and 8000 mg/L, respectively. NaOH-FT60-S2 series is more suitable for B oil field. The IFT between ASP solution and crude oil is ultra-low in the Na₂CO₃-FT60-S2 series and the best concentration of Na₂CO₃ is 4000 mg/L.     

基于低质量浓度表面活性剂的复合驱效果评价

以往为了达到超低界面张力,复合驱大多使用较高质量浓度的表面活性剂,通常为1 000~3 000 mg/L,不仅增加了成本且未必能取得好的驱油效果。为了探究低质量浓度表面活性剂的驱油效果,设计了低质量浓度表面活性剂的复合驱物理模拟实验。静态实验结果表明,在低质量浓度表面活性剂条件下,油水界面张力可达到10-2mN/m数量级及以下,加碱后,界面张力更低;碱和表面活性剂都会对聚合物的粘度和粘弹性产生影响,碱在较高温度下会大幅度降低复合体系的粘度和粘弹性。驱油实验结果表明,与水驱相比,在所选择的低质量浓度表面活性剂驱油体系中,表面活性剂—聚合物二元复合驱和碱—表面活性剂—聚合物三元复合驱均可提高采收率19.5%以上,三元复合驱的驱油效果最好,提高采收率21.8%以上。这表明低质量浓度表面活性剂驱油体系驱油效果很好。     

Mechanism of the viscosity reduction with ternary compound in the sulfonate-straight chain alcohol-alkaline compound system

Research shows that the viscosity greatly reduction of viscous crude oil can improve the exploitation and promote the fluidity. We studied the effects and the mechanism of viscosity reduction of viscous crude oil emulsion after introducing the ternary compound of sulfonate-straight chain alcohol-alkaline as the viscosity reducer. Results showed that the best emulsifying performance can be achieved using 5% 1-pentanol. 0.2% of Na₂CO₃ and DEA shows the strongest emulsification ability of the O/W emulsion. The use of AOS, straight chain alcohol and petroleum carboxylate resolves diffusion on the oil-water interface, which can form a dense surfactant of single molecular layer to reduce the interfacial tension and prevent the phase change of the emulsification. When the mass fraction of AOS, Na₂CO₃, DEA and 1-pentanol were 0.2%, 0.25%, 0.2% and 5% respectively, the viscous crude oil would achieve the best effect of viscosity reduction.     

界面张力弛豫法研究胜利原油活性组分与疏水缔合聚合物间相互作用

利用界面张力弛豫法研究了现场用疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)在油-水体系中的界面扩张流变性质。采用溶剂萃取法和碱醇溶液萃取法对胜利原油进行分离,得到沥青质组分和酸性组分,测定了它们在油-水体系中对HMPAM界面扩张流变性质的影响。结果表明,在油-水体系中,HMPAM分子间通过疏水作用在油-水界面上形成网络结构,造成界面膜弹性随其浓度增加呈指数增大;原油酸性组分分子与HMPAM的疏水部分相互作用,阻碍界面网络结构的形成,大大降低了界面膜的弹性和黏性;沥青质分子尺寸较大,对界面膜影响较小。     

络合剂改善无碱一元和二元复合驱油体系的增粘能力和油水界面性能

通过研究络合剂对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和直链烷基甜菜碱(BH)粘度和油水界面张力的影响,探讨了在高矿化度条件下,利用络合剂作为助剂改善无碱一元和二元复合驱油体系增粘能力和油水界面性能的方法。结果表明,在NaCl,CaCl2和MgCl2的质量浓度分别为6 500,890和520 mg/L的矿化水中,质量浓度为50 mg/L的络合剂就可以使质量浓度为1 800 mg/L的HPAM的粘度增加80%以上,可以使质量浓度为800~3 000 mg/L的直链烷基甜菜碱BH与原油的最低界面张力由10-2mN/m数量级降低到超低水平,而且这种络合剂也可以使1 800 mg/L HPAM—800 mg/L BH二元复合体系老化30 d的粘度增加40%以上,并使油水界面张力最低值由1.52×10-2mN/m降低到6.06×10-3mN/m。通过考察粘度和油水动态界面张力随不同老化时间的变化规律,分析了络合剂的作用机制。     

Characterization of ternary compound viscosity reducer system on viscosity of viscous crude oil

Based on the theory that viscous crude oil can form stable two-phase oil-water interfacial molecular membrane with surfactant, the oil-water interfacial activity and viscosity reduction of oil-water interface of viscous crude oil were studied for the ternary compound system, including anionic surfactant alpha olefin sulfonate (AOS), weak alkali Na₂CO₃ and four different kinds of nonionic surfactant emulsifying silicon oil (LKR-1023), lauryl diethanolamide (LDEA), isomeric alcohol ethoxylates (E-1306), and polyoxyethylene sorbitan monooleate (T-80). Results showed when lipophilic or hydrophilic nonionic surfactants were used separately in the same compound system. The viscosity of viscous crude oil could be reduced, but the viscosity reduction efficacy was not desirable. However, using LKR-1023, E-1306, and T-80 as nonionic surfactant with mass fraction 1.0%, the viscosity reduction rate of viscous crude oil reaches 98.92%, 98.29%, and 96.87%, respectively. With 1.4% of LDEA, the viscosity reduction rate of viscous crude oil can reach 98.89%. Through all different kinds of the nonionic surfactant tested, oil-in-water (O/W) emulsion under LDEA ternary compound system has been proved to be the most stable with no phase inversion. Therefore, it is promising to improve the viscosity reduction of the super viscous crude oil by selecting the proper surfactant and dosage.     

Evaluation of Interfacial Tension Between Zahra Oil and ASP Solution

Alkaline-surfactant-polymer (ASP) flooding has been proved to be an effective enhanced oil recovery (EOR) method. Reduction of interfacial tension (IFT) between crude oil and ASP solution is the main mechanism in ASP flooding. Evaluating IFT between crude oil and ASP solution is a key parameter for ASP flooding in laboratory experiments or field projects. In order to obtain good result of ASP flooding in the reservoir in Zahra field, the influence of the concentration of Na₂CO₃ on IFT between Zahra crude oil and ASP solution with three different surfactants, BHJC, SS-231, and SS-233, was researched. IFT was measured with surface tension meter SVT20N, Dataphysics Co. Germany, at 72°C. For the view of IFT result anionic surfactant BHJC is more suitable for the Zahra oil field. This research is helpful for practical application of ASP flooding in Zahra oil field.