大庆油田疏水缔合聚合物-碱-表面活性剂三元复合驱提高采收率研究

在大庆油田油层及流体性质条件下,研究了疏水缔合聚合物－碱－表面活性剂三元复合体系（ASP）的物理化学性质并进行了驱油效果评价。结果表明,疏水缔合聚合物具有良好的耐盐、耐碱性,在相同粘度（例如40mPa.s)下,缔合的聚合物用量比部分水解聚丙烯酰胺三元复合体系低50％－70％,体系具有良好的抗剪切性和相稳定性,在75d内体系稳定,无相分离和沉淀;疏水缔合聚合物对ASP体系与大庆原油界面张力无明显影响;与部分水解聚丙烯酰胺聚合物相比,疏水缔合聚合物ASP体系表面活性剂在大庆油砂上的静态吸附量较低,对NaOH的静态吸附量无影响。岩心驱替实验结果表明,可比水驱提高采收率20％（OOIP）以上,具有广阔的应用前景。     

复配表面活性剂对三元复合体系界面张力影响研究

研究了石油羧酸盐与不同磺酸盐的复配体系的界面活性,测定了复配表面活性剂在大庆油砂上的吸附量。结果表明,复配体系的界面活性优于单一的磺酸盐体系。将少量磺酸盐与石油羧酸盐复配,可使体系达到超低界面张力,碱度范围拓宽,初始界面张力变低。复配表面活性荆吸附过程中羧酸盐起到了牺牲剂作用,降低了磺酸盐的吸附损失,复配体系的这些特点对提高驱油效率很有利。     

聚驱后缔合聚合物三元复合驱提高采收率技术

三元复合驱是大庆油田聚驱后进一步提高采收率的重要途径,其驱油体系须保证超低油-水界面张力,且能大幅提高波及能力。通过研究烷基苯磺酸盐（ABS）-缔合聚合物（HAPAM）-NaOH三元复合驱体系的性能,并与超高分子量部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）三元复合体系进行对比。研究结果表明,HAPAM三元复合体系在NaOH浓度为0.5%~1.2%、ABS浓度为0.025%~0.300%时具有良好的界面活性,油-水界面张力可达10^-3mN/m数量级。0.16%HAPAM-0.3%ABS-1.2%NaOH三元复合体系黏度达108.8 mPa ·s,采用HPAM达到相同黏度其浓度为0.265%,因此HAPAM可降低聚合物用量40%。驱油实验结果表明,在相同黏度下,HAPAM三元复合体系在不同孔隙介质中均能提高聚驱后采收率13%以上,比HPAM三元复合体系多提高采收率6%以上。HAPAM三元复合体系具有更高的阻力系数与残余阻力系数、更好的黏弹性以及乳化稳定性,可以为大庆油田聚驱后提高采收率提供新的技术手段。     

大庆油田条件下疏水缔合两性聚合物三元复合驱和聚合物驱体系的应用性能

西南石油学院研制了一系列疏水缔合两性水溶性聚合物 ,其中一些可用于大庆油田的三元复合驱和聚合物驱。本文报道了以下室内研究结果。 ( 1 )在ASP体系中该聚合物用量仅为 70 0— 80 0mg/L ,而大庆产高分子量( 1 430万 )HPAM的用量为 2 0 0 0— 2 50 0mg/L ,超高分子量 ( 2 2 0 0万 )HPAM为 1 30 0— 1 40 0mg/L。 ( 2 )所配ASP体系的粘度、界面张力、稳定性等性能符合大庆油田要求 ,驱油效果不低于大庆油田现用体系 (提高采收率 >2 0 %OOIP)。 ( 3)用大庆油田采出污水配制的粘度达到 40mPa·s的聚合物溶液 ,浓度仅为 80 0— 90 0mg/L ,而大庆产高分子量 ( 1 430万 )HPAM的浓度为 1 70 0mg/L。这类聚合物的生产成本与超高分子量HPAM大体相当。     

醇对石油磺酸盐/缔合聚合物二元复合驱体系界面张力的影响

研究了不同碳链长度醇及混合醇对石油磺酸盐/疏水缔合聚合物二元复合体系界面张力的影响.研究表明,醇与石油磺酸盐具有很好的协同效应,醇的加入降低了油/水界面张力;在石油磺酸盐浓度为1000mg/L,醇的浓度为1000mg/L时,C4-C12及混合醇均能使油/水界面张力达到10-3mN/m;混合表面活性剂与单独石油磺酸盐相比...     

疏水缔合聚合物/表面活性剂二元体系性能研究

针对大港油田孔南地区油藏具有高凝、高黏和高矿化度等特点及水驱开发效果较差的问题,进行了疏水缔合聚合物/表面活性剂二元复合体系应用的可行性研究。分别考察了疏水缔合聚合物AP-P7 溶液及由聚合物AP-P7 和非离子表面活性剂官109PS985 组成的聚/表复合二元体的系黏度、分子线团尺寸、界面张力及其影响因 素,采用β-环糊精作为调节剂改善疏水缔合聚合物油藏适应性,分析了高凝高黏油藏聚合物和聚/表二元复合驱提高采收率机制。结果表明,β-环糊精可改变疏水缔合聚合物分子形态结构,使其与岩心孔喉匹配性变强,减少堵塞。由注入水和软化水配制的浓度2000 mg/L 的聚合物溶液黏度分别为223.4 mPa·s 和302.5 mPa·s,而加入0.07%的β-环糊精后的黏度分别为26.5 mPa·s 和35.3 mPa·s,加入β-环糊精后聚合物AP-P7 溶液的黏度明显降低。调节剂β-环糊精加量由0.001%增加至0.07%时,聚合物的分子线团尺寸由235 nm降至155 nm。此外,β-环糊精加量由0.001%增至0.07%或溶剂水中钙镁离子浓度由508 mg/L降低至0 时,聚/表二元体系与原油间界面张力降低,洗油效率提高。将含有β-环糊精的由注入水配制的浓度2000 mg/L的AP-P7 溶液注入气测渗透率3500×10^-3μm²的岩心,β-环糊精加量由0.001%增至0.07%时,阻力系数和参数阻力系数分别由35.6 和15.9 分别降至25.7 和11.0。在聚/表二元复合体系（C_p=2000 mg/L,C_s=2000 mg/L）中加入0.02%的β-环糊精,软化水配制的聚/表二元复合体系的黏度（81.5 mPa·s）高于未除去加药后注入水中沉淀的含垢水所配制的聚/表二元复合体系的黏度（69.5 mPa·s）,但后者的阻力系数和残余阻力系数高于前者的,后者的注入压力也高于前者的。图5表8参16     

疏水缔合聚合物三元复合体系流度控制能力随运移的变化规律

为了揭示疏水缔合聚合物三元复合体系在多孔介质长距离运移过程中流度控制能力的变化规律,采用自主设计研制的30 m长的物理填砂模型进行疏水缔合聚合物三元复合体系(简称缔合ASP三元体系)室内驱油实验,并与同等条件下常规三元复合体系(常规ASP三元体系)的驱油效果作对比,分析流度控制能力随运移距离的变化情况。研究结果表明,在平均渗透率K_g=872×10~(-3)μm~2的物理填砂模型中,缔合ASP三元体系在缔合状态下注入能力较差,在长距离运移条件下对深部的流度控制能力不如常规ASP三元体系。缔合ASP三元体系在近井地带的表观黏度测定值较高,但压力提高效果反而较弱,这是由于缔合聚合物分子间所形成的空间结构在孔喉中难以保持。二类油层条件下,注入的驱替相的黏度至少需要达到23 m Pa·s才能对小孔道中的流体产生有效波及,本实验条件下三元段塞维持黏度该值的距离仅为注采井距的40%左右。     

疏水缔合聚合物三元复合体系的静动态吸附行为

针对大庆油田条件下疏水缔合聚合物ASP三元复合驱新配方,研究了两种复合体系中各驱油剂的吸附量并对其特征进行了分析。通过岩心流动实验,测定了两种ASP三元复合体系中四种驱油剂在含油、不含油条件下的饱和滞留量和注入0.3PV时的滞留量。研究结果表明,在复合体系中,碱和表面活性剂在大庆岩心砂上的吸附都符合Langmuir吸附,吸附等温线为L型;疏水缔合聚合物的吸附等温线是由L型和H型组合而成,吸附等温线出现最高点,表现出多层吸附的特征;氢氧化钠的吸附量和滞留量都大于碳酸钠的吸附量和滞留量;表面活性剂和疏水缔合聚合物在氢氧化钠复合体系中的吸附量都小于碳酸钠复合体系中的吸附量;碱和表面活性的滞留量都小于在大庆岩心砂上的吸附量,而缔合聚合物的滞留量却大于吸附量;含油岩心中,碱、表面活性剂和疏水缔合聚合物的滞留量都小于在不含油岩心中的滞留量。结论对ASP复合驱体系的组成、段塞设计、油藏数值模拟等有一定的参考价值。     

疏水缔合聚合物对不同结构甜菜碱溶液动态界面张力的影响

为提高苛刻条件油藏的采收率,筛选新型化学剂,研究驱油用疏水缔合聚合物对烷基磺基甜菜碱(ASB)和芳基磺基甜菜碱(BSB)溶液与煤油间动态界面张力的影响,考察了油相中的油酸对体系界面张力的影响。结果表明:对于煤油和油酸模拟油,界面上的直链型甜菜碱ASB的亲水基团尺寸较大,疏水烷基链之间存在较大空隙,疏水缔合聚合物分子结构中的疏水嵌段与ASB混合吸附,导致界面张力降低;支链型甜菜碱BSB分子的亲水基团与亲油基团尺寸匹配,在界面上排列紧密,而疏水嵌段在界面上的吸附破坏了界面膜的紧密排列,界面张力明显增大。     

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     

Study of Interfacial Tension Between Oil and Surfactant Polymer Flooding

Abstract

Surfactant polymer flooding is an important technology for enhancing oil recovery. It is generally thought that the lower the interfacial tension (IFT) between the combination flooding and oil is the higher oil recovery is. Some physical stimulation experiments have been conducted to show that a system with low IFT could bring better oil recovery than one with ultralow IFT in heterogeneous reservoirs. Emulsion experiments and visual experiments have also been carried out to determine the reason. This article presents results of those experiments and gives the possible mechanism of those results.     

SJT-B助剂/表面活性剂/聚合物三元复合体系的黏度和界面张力研究

助剂SJT-B是10%的磷硅酸盐胶体溶液,含有Na^＋和K^＋、SiO3^2-和PO4^3-等离子,在活化状态下一部分SiO3^2-和PO4^3-生成具5个负电荷的聚磷硅酸根链状阴离子,后者可结合Ca^2＋、Mg^2＋而形成纳米磷硅酸盐胶态粒子,避免结垢并防止金属腐蚀。以助剂SJT-B代替NaOH,用大庆油田回注污水配制SJT-B/烷基苯磺酸盐/聚合物三元复合溶液,取SJT-B浓度为1.0-8.0 g/kg,石油磺酸盐浓度为0.5-4.0 g/kg,聚合物浓度为1.2 g/kg,按排列组合法得到25个实验配方。对照NaOH/石油磺酸盐/聚合物溶液组成为12/3.0/1.2 g/kg,初配黏度（45℃,7.34s^-1）27.3 mPa·s,界面张力（45℃）3.20×10^-3mN/m。初配各实验配方溶液黏度31.2-44.8 mPa·s,45℃老化30天后黏度降低率2.71%-36.97%;初始界面张力最低值1.13×10^-3mN/m,最高值4.34×10^-2mN/m,在界面活性图上,10^-3mN/m超低界面张力区出现在高SJT-B和烷基苯磺酸盐区,老化后该区扩大。筛选出的SJT-B/石油磺酸盐/聚合物体系组成为4.0/3.0/1.2 g/kg,其初始黏度为37.1 mPa·s,老化后黏度降低3.77%,初始界面张力1.79×10^-2mN/m。图2表3参8。     

Dynamic Interfacial Tension Between Crude Oil and Novel Surfactant Flooding Systems Without Alkali

Abstract

The surface tensions of tetradecylmethylnaphthalene sulfonate (TMNS) surfactant aqueous solution and the dynamic interfacial tension (DIT) between crude oil, from Shandong Shengli oil field of China, and the surfactant solution without alkaline, was measured. Results indicate that the TMNS surfactant had great capability and efficiency of lowering the solution surface tension. The critical micelle concentration (cmc) is 0.001 mass% and the surface tension at this concentration is 28.19 mN.m^?1. It was also found that the TMNS surfactant is greatly effective in reducing the interfacial tensions and can lower the tension of crude oil-water interface to ultra-low at very low concentration, 0.002 mass%, without alkali and other additives. Both chromatogram separation of flooding and breakage of stratum are avoided effectively. The lower salinity is favorable for the flooding systems, lowering the DIT. The synthesized TMNS surfactant flooding systems without alkali and sodium chloride, decreasing the cost of oil recovery and avoiding the stratum being destroyed, would have a great prospect for enhanced oil recovery (EOR).     

Dynamic Interfacial Tension Between Crude Oil and Novel Surfactant Flooding Systems Without Alkali

The surface tensions of tetradecylmethylnaphthalene sulfonate (TMNS) surfactant aqueous solution and the dynamic interfacial tension (DIT) between crude oil, from Shandong Shengli oil field of China, and the surfactant solution without alkaline, was measured. Results indicate that the TMNS surfactant had great capability and efficiency of lowering the solution surface tension. The critical micelle concentration (cmc) is 0.001 mass% and the surface tension at this concentration is 28.19 mN.m^-1. It was also found that the TMNS surfactant is greatly effective in reducing the interfacial tensions and can lower the tension of crude oil-water interface to ultra-low at very low concentration, 0.002 mass%, without alkali and other additives. Both chromatogram separation of flooding and breakage of stratum are avoided effectively. The lower salinity is favorable for the flooding systems, lowering the DIT. The synthesized TMNS surfactant flooding systems without alkali and sodium chloride, decreasing the cost of oil recovery and avoiding the stratum being destroyed, would have a great prospect for enhanced oil recovery (EOR).     

无碱低张力泡沫复合驱油体系室内试验研究

研究了不同种类表面活性剂复配后的泡沫性能、界面性能,筛选出了性能高效、界面张力超低的无碱高效泡沫驱油体系的配方．该体系具有抗老化能力好、耐温抗盐能力强的优点。在油藏条件下．利用物理模拟装置。研究了体系的封堵能力和驱油效果。结果表明：超低界面张力泡沫复合驱体系具有在聚合物驱后较大幅度提高原油采收率的潜力,是一种比较好三次采油新方法。     

岩心尺度对三元复合体系渗流特性的影响

针对室内岩心尺度的局限性造成岩心中注入的三元复合体系无法完全真实地模拟其在实际油藏中渗流特性的问题,采用长度分别为30、100 和240 cm的填砂管开展了三元复合体系渗流实验,研究了岩心长度对三元复合体系在渗流过程中发生的色谱分离规律和体系中各组分滞留损失的影响,分析了复合体系渗流前缘浓度和黏 度的沿程变化。结果表明：岩心长度对三元复合体系在渗流过程中发生的色谱分离现象影响明显,各组分产出时间的先后顺序依次为聚合物、碱、表面活性剂,稳浓时间先后顺序依次为碱、聚合物、表面活性剂。与填砂管长度为30 cm时相比,填砂管长度为240 cm时复合体系中碱、表面活性剂和聚合物的产出时间均滞后约0.3 PV,碱和聚合物的稳浓时间分别滞后约0.2 PV和0.4 PV,而表面活性剂的稳浓时间提前约0.5 PV;填砂管长度由30 cm增至240 cm 时,碱和表面活性剂在填砂管中的滞留损失率变化较小,聚合物的滞留损失率由23.29%增至55.74%;随着复合体系渗流前缘向前延伸,渗流前缘上游区域浓度（黏度）升高并逐渐达到饱和,前缘浓度（黏度）逐渐降低,渗流前缘上游区域同一位置处各组分相对浓度大小顺序为：碱>表面活性剂>聚合物。图8 表2参16     

Research on Factors Influencing Weak Alkali Surfactant Polymer Flooding System

Chemistry and Technology of Fuels and Oils - After 43 years of water drive development, the DG oilfield reached the stage of high recovery and ultrahigh watercut. At present, the efficiency of...     

有机碱三元复合驱体系与正构烷烃间的界面张力

为明确有机碱、表面活性剂、聚合物三者之间的协同效应,采用旋转滴法研究了有机碱三元复合驱体系与正构烷烃间的界面张力。研究结果表明,非离子表面活性剂烷醇酰胺6501能够有效降低正癸烷油水间的界面张力,浓度为2.0 g/L时6501溶液与正癸烷间的界面张力稳态值为10-1m N/m;有机碱乙醇胺或二乙醇胺的加入可以进一步将体系与正癸烷间的界面张力降至10-2m N/m,这主要是由于有机碱能够影响烷醇酰胺的溶解性及其在界面上的分子排列,乙醇胺降低界面张力的能力大于二乙醇胺;聚合物类型对有机碱三元复合体系与正癸烷间的界面张力有较大影响,加入水溶性聚合物后的有机碱三元体系与正癸烷间的界面张力可降至10-3m N/m,而加入疏水缔合聚合物后的有机碱三元体系与正癸烷间界面张力瞬时值升高,稳态值变化不大,保持在10-1m N/m数量级。