驱油用表面活性剂

一、前言 表面活性剂是一类具有两亲结构的特殊化学物质，它们能够吸附在表（界）面上，在加入量很少时即可显著改变表（界）面的物理化学性质，从而产生一系列的应用功能。表面活性剂分子结构由亲水基和疏水基（也称亲油基）两部分组成。其中，亲油基一般由长链烃基构成，结构上差异较小，以碳氢基团为主，碳原子在8～20之间；亲水基部分的基团种类繁多，差别较大，一般为带电的离子基团和不带电的极性基团。表面活性剂被称作“工业味精”，可以用于洗涤、润滑、食品、化妆品、农业、采油等多个行业，多个领域。在油田作业中，表面活性剂可用于油田钻井、采油和集输环节。用于采油时，能够做驱油剂、堵水剂、酸化用添加剂、降粘剂和降凝剂以及油井的清蜡和防蜡。目前，表面活性剂驱油主要是用于各种化学驱油方法中。     

非离子、阳离子表面活性剂与驱油表面活性剂的协同效应

研究了驱油表面活性剂与非离子、阳离子表面活性剂的协同效应.表面活性剂之间的复配效果不仅与表面活性剂之间能否形成紧密的混合胶束有关,而且与油相性质如碳数、分子结构及水相性质如矿化度及电解质组成有关.当油相碳数较低时,Tween类非离子表面活性剂的亲油基在界面上插入油层较浅,在和阴离子表面活性剂形成混合胶束时其庞大体积的亲水基在水相中插入较深,对混合胶束形成的空间位阻作用较小,因此可形成较紧密的胶束而改善界面活性.Tween 80由于其亲油基碳链较长,在和阴离子表面活性剂形成混合胶束时,其庞大体积的亲水基离得较远,对混合胶束形成的空间位阻作用较小,而使减小阴离子表面活性剂离子端电荷间静电作用的屏蔽效应居于优势,因而界面活性有较大改善.阳离子表面活性剂CTMAB加入阴离子表面活性剂中由于其正负离子之间的引力使胶束更加紧密,界面活性得到改善,但只发生在矿化度较低的情况下.当矿化度较高时,反离子浓度增加,从而压缩表面活性剂的双电层,减弱了表面活性剂离子头上电荷对周围表面活性剂离子头的电荷作用力.     

表面活性剂改变岩心表面润湿性的基础研究进展

简要介绍了表面活性剂的润湿性表征方法及润湿剂种类,并从亲水基带电类型、位置和数量以及疏水基链长、结构和是否含有苯环等多个角度,详细综述了三次采油方面,不同结构表面活性剂包括双子表面活性荆对油湿性固体表面润湿性的改变规律及机理。     

SN－1防卡乳化剂的性能及应用

ＳＮ—１防卡乳化剂是一种固体粉末状的两性离子表面活性剂，分子结构既含亲油基团，也含亲水基团，已在近１００口定向井和水平井中应用。文中介绍了主要性能指标和应用情况。     

海洋深水钻井油基钻井液气体溶解度计算

在深水钻井过程中,泥线上、下井筒温度差异较大,受温度、压力的影响,气体会溶解于钻井液中,也会从钻井液中逸出,气体在环空中存在的状态对环空压力的影响较大。为此,以天然气在水和油中的溶解度计算模型为基础,建立了气体在水基钻井液和油基钻井液中的溶解度计算理论模型,分析了深水环境下气体在水基钻井液和油基钻井液中的溶解度随温度、压力的变化。计算结果表明,随着压力的增加,气体在水基和油基钻井液中的溶解度随之增加; 随着温度的增加,气体在水基和油基钻井液中的溶解度减小。在相同条件下,油基钻井液气体溶解度远大于水基钻井液气体溶解度。     

SN—1防卡乳化剂的性能及应用

ＳＮ－１防卡乳化剂是一种固体粉末状的两性离子表面活性剂，分子结构既含亲油基团，也含亲水基团，已在近１００口定向井和水平井中应用，文中介绍了主要性能指标和应用情况。     

Gemini表面活性剂的研究进展

Gemini表面活性剂是一类新型的表面活性剂，被称为第三代表面活性剂。Gemini表面活性剂含有两个亲水基和两个疏水基。结合国内外的最新研究，对Gemini表面活性剂的结构、合成、性能和应用作了较全面的评述。     

表面活性剂在油气田开发中的作用机制与应用

表面活性剂凭借其具有亲油基和亲水基的特殊结构,能够吸附在油气水三相界面,达到改变润湿和降低界面张力的作用,这一性质被广泛应用在油气田开发的各个领域。本文综述了钻井完井表面活性剂、注水开发表面活性剂以及复配表面活性剂在不同场景下的相关机制及其应用的研究进展、目前存在的问题与发展趋势,并总结表面活性剂相关机制的应用实例,为扩展表面活性剂在未来油田开发领域中的应用提供一定的参考。     

高分子表面活性剂驱采出液破乳剂的研制和现场试验

针对大庆油田高分子表面活性剂驱试验井的采出液,合成了系列原油破乳剂。在大庆油田采油现场对6种破乳剂进行了试验评价,研究了油基破乳剂和水基破乳剂的配伍性,探讨了加药方式对破乳效果的影响。试验结果表明：单独使用油基破乳剂或水基破乳剂皆不能达到现场生产要求;油基破乳剂YJ01与水基破乳剂具有良好的配伍性,油基破乳剂YJ02与水基破乳剂不配伍;采用先加入油基破乳剂YJ01,5min后再加入水基破乳剂SJ02的加药方式能取得良好的破乳效果,破乳后油相含水率与水相含油率皆达到现场生产指标要求。     

一种适用于油基钻井液的表面活性剂隔离液

页岩气钻井过程中采用的油基钻井液极易残留在井壁和套管壁表面,与固井水泥浆产生接触污染。套管壁及井壁长期处在油基钻井液环境中,两界面亲油憎水,给固井作业带来油基钻井液顶替和清洗困难、混浆流变性能变差、混浆强度严重下降、界面胶结质量不良等问题。针对以上问题,对表面活性剂及隔离液进行了如下研究:①调研油基钻井液对水泥浆的接触污染机理;②测定溶液表面张力,验证表面活性剂对清洗效果的影响;③配制表面活性剂水溶液和隔离液,利用模拟套管冲洗法测定清洗效率。实验结果表明,表面活性剂的加入能显著降低水油界面张力,提高清洗效率;配制出了一种清洗效率高达92.86%的三元复配表面活性剂隔离液体系,表面活性剂组成为LAS+JFC-6+AOS （1:1:1）;该隔离液对油基钻井液有良好的清洗效果,可提高界面胶结质量,有助于提升页岩气井的固井质量。      

结构及用量对脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐界面活性的影响

测试了不同条件下烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐(NNN系列)和脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(NNA系列)表面活性剂的界面活性,测试结果表明,NNA系列表面活性剂的界面活性明显优于NNN系列,而且不同表面活性剂的使用浓度存在一个较佳范围。运用界面膜理论、相似相溶原理、HLB值基数计算法分析了NNA系列表面活性剂和NNN系列表面活性剂的界面活性,分析结果表明,NNA系列表面活性剂分子亲油基是柔性脂肪烃链,油水界面处排列紧密,能有效降低油水界面张力;NNN系列亲油基含结构稳定的苯环结构,形成平面正六边形,油水界面处疏水基覆盖率低,因此界面活性低。理论分析结果与试验结果一致性较好。     

不同体系金属加工液表面性能研究

研究了油基金属加工液的运动黏度及水基金属加工液的表面张力变化对产品沉降性能和浸润性能的影响。结果表明,低黏度油基金属加工液浸润性能优于高黏度油基金属加工液,有利于金属碎屑的沉降;含有表面活性剂的乳化型金属加工液、微乳型金属加工液的沉降性能、浸润性能大幅提高。     

表面活性剂在药物制剂中的应用

表面活性剂的分子都由性质不同的两部分组成，一部分为疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团一亲油基，另一部分为亲水疏油的极性基团一亲水基。按其分子在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型，表面活性剂又可分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型。作为药物制剂的辅料，表面活性剂可在各类药物中应用，发挥润湿、乳化、增溶等作用。     

氨基磺酸型两性表面活性剂的合成及性能

对氨基磺酸型两性表面活性剂的开发进行了综述.根据氨基磺酸型两性表面活性剂的正电荷中心、链接方式、氨基和磺基的数目以及亲水基和疏水基的数目将其分为4大类.氨基磺酸型两性表面活性剂主要通过脂肪胺与卤代磺化剂、磺内酯和无机磺化剂等3类磺化剂烷基化反应而合成.介绍了氨基磺酸型两性表面活性剂的表面活性、洗涤能力、抗盐能力、生物降解性及配伍性等性能,并对氨基磺酸型两性表面活性剂研究方向提出建议.     

大有发展前途的氟类表面活性剂

<正> 氟类表面活性剂是把碳烃化合物类的表面活性剂的亲油基的长链烃基的氢,用氟取代成全氟烃基化合物的表面活性剂的总称。和以前的表面活性剂相比,只要添加少量的氟类表面活性剂就可发挥明显的效果,且应用范围迅速扩大,已引起各方面的重视。它和一般的表面活性剂相同,可分为阴离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,非离子表面活性剂和两性表面活性剂四类。其应用领域如下表:     

胶束溶液室内驱油及现场增注试验

两年来,我们在毛主席无产阶级革命路线指引下,与工人相结合,面对生产实际,开展了胶束溶液的研究工作。实践证明,胶束溶液用于油田开采,能取得较好的效果。一、配制溶解在油中或水中的表面活性剂其浓度足够高时就有活性剂胶束形成,我们把它分别叫做油基浓缩体或水基浓缩体,而把它们各自被水(油基)或油(水基)稀释后获得的油、水、活性剂三元互溶体叫胶束溶液。它也和乳状液一样,视连续相的不同而分为     

空气钻井地层出水处理技术

利用空气钻含水地层，地层水会流入井眼，干燥的岩屑吸水很容易黏糊成团并附着在井壁和钻具上形成泥环，从而造成卡钻现象。基于低表面张力快速渗透分散破坏泥团原理，采用静态表面张力测定、润湿角测定、定时面积法、圆片帆布法、滚动回收率测定以及粒度分布测定等评价方法对9种表面活性剂的渗透性、分散性进行评价。可以看出，它们都有一定的润湿效果；结构中含有带支链的疏水基且亲水基小的表面活性剂渗透性强；阴离子表面活性剂的分散原理是双电层理论，非离子表面活性剂的分散原理是空间位阻效应，高分子分散剂比普通表面活性剂分散效果好。实验结果表明，加入CJY后的柴油溶液具有强渗透性和强分散性，碎解、破坏黏土泥团效率比油基解卡剂JKZ高，且温度越高，破坏程度越高，碎解效果越明显，对于解决空气钻井地层出水问题提供了依据。      

超稠油水基降粘剂SHVR-01的研制

采用荧光法测定了辽河油田杜84块杜55—53井超稠油乳化HLB值(亲水—亲油平衡值)。以两性表面活性剂、非离子型表面活性剂为主剂，快速渗透剂为辅剂按一定比例制备了超稠油水基降粘剂SHlFR—01。结果表明，该降粘剂具有良好的乳化降粘性能(降粘率达99％以上)，同时易于破乳脱水，是一种较理想的超稠油水基降粘剂。     

酸性气体在钻井液两相流动中的溶解度特性

考虑CO2/碳氢气体在油基钻井液中的相变、溶解度等因素,根据质量及动量守恒方程建立了控压钻井中CO2/碳氢气体在两相流动中的溶解度方程,利用CO2/碳氢气体状态方程及差分的方法对其求解。结果表明:当温度及井底溢流量一定时,随套压增大、油基比增大,CO2/碳氢气体在油/水基钻井液中的溶解度均逐渐增大,碳氢气体增大趋势较明显;CO2气体在水基钻井液中的溶解度曲线呈倒S型,到达一定环空深度后,CO2气体在油基钻井液中的溶解度与井深呈线性关系;碳氢气体与油基钻井液物理性质相近度较大,致使碳氢气体在钻井液中的溶解能力增加,从而溶解度增加;由于井口段气体体积急剧膨胀,大量气体析出,使得井口段环空压力剧减,因此溶解度的变化较明显。结论认为,在控压钻井的多相流计算中,应充分考虑酸性气体在钻井液中的溶解度影响。这样做不仅可提高多相流计算精度,而且还可为井底压力控制提供一定的指导。     

高温低渗油藏表面活性剂驱影响因素研究

为改善高温低渗油藏开发效果,开展了表面活性剂驱影响因素研究。通过在114℃条件下,对亲水、亲油低渗岩心进行表面活性剂驱油实验,考察了界面张力、乳化作用、润湿反转以及注入时机对注入压力、驱油效率等的影响。研究结果表明,表面活性剂体系与原油间的界面张力越低,提高驱油效率和降低注入压力的幅度越大。表面活性剂的乳化速率越高,原油采收率越高;乳化降黏能力越强,降压效果越好;同时,适当降低乳状液稳定性也对驱油有利。表面活性剂的润湿反转作用使其能在较高界面张力下有效驱油,并在亲油岩心中获得较亲水岩心更好的增油降压效果。此外,在中等含水阶段进行表面活性剂驱,能够利用最低的投入获得最高的原油采收率。