两亲聚合物ICJN对原油的乳化与降黏作用研究

为获得适合稠油开采的驱油剂,设计合成了两亲聚合物驱油剂体系ICJN。采用扫描电镜（SEM）、荧光显微镜、旋滴界面张力仪、接触角测定仪、石英晶体微天平和微观驱油模型实验对ICJN 在溶液中的聚集形态及其对稠油的乳化、分散能力和降黏性能、驱油性能进行了研究。结果表明：浓度1000 mg/L 的ICJN溶液可降低油水间界面张力至10^-1 mN/m 数量级;与水解度25%、黏均相对分子质量1800 万的普通部分水解聚丙烯酰胺HPAM相比,ICJN 具有较强的增黏能力;对于黏度上万的稠油,在油水体积比为1∶1 条件下,浓度1200 mg/L 的ICJN 可以使混合油水体系黏度降至100 mPa·s 以下,降黏率在95%以上;ICJN 具有较强的洗油能力,以沥青质模拟原油重质组分,在SiO₂芯片表面吸附沥青质,浓度1200 mg/L的ICJN溶液作为流动相,解吸附40 min后沥青质的吸附量从489.2 ng/cm²降至207.4 ng/cm²,吸附层厚度从4.7 nm 降至3.1 nm。ICJN 溶液既可以通过扩大波及体积驱油,又可依靠较低的油水界面张力从岩石表面乳化分散剥离原油。微观驱油实验结果显示,浓度1000 mg/L 的ICJN 体系的驱油效果明显优于等浓度的HPAM体系和1000 mg/L HPAM+3000 mg/LAOS体系。图24 表4 参10     

河南超稠油乳化降黏研究

针对河南油田超稠油黏度高,流动性差,开采和输送困难等现状,本文展开对河南油田超稠油的乳化降黏研究。得到优化的复合降黏剂F2配方,其中,乳化降黏剂主剂RA-1、稳定剂聚丙烯酰胺、助剂碱质量比为1:0.25:0.36,在F2总加剂量为0.483%（占原油乳状液的质量百分率）,乳化温度70℃,油水质量比为7:3下,可以制得均匀、稳定的O/W型超稠油乳状液,超稠油的黏度由240 Pa·s（50℃）降到其乳状液的42.8 mPa·s（50℃）,降黏率高达99.98%。文中同时对降黏机理进行了探讨。     

塔河油田超稠油乳化降黏剂的研制

本文针对塔河油田地层水矿化度高、井底温度高的特点,研究了适合塔河油田超稠油的乳化降黏剂。以一定链长的混合叔胺(RN(CH3)2)和二溴乙烷(Br(CH2)2)为原料,合成了一种代号为DFA-12的双季铵盐型表面活性剂,并对其反应的影响因素进行了优化,得出最佳的反应条件如下:反应物RN(CH3)2与Br(CH2)2摩尔比为2.602∶1,反应温度为90℃,反应时间为24小时,产品纯度可达98.53%。稠油和表面活性剂溶液的混合液(油水质量比7∶3)的乳化实验表明,DFA-12较其他表面活性剂具有更强的耐盐能力,在矿化度高达214739.9mg/L下仍具有较好的乳化能力。通过DFA-12和其他的表面活性剂的复配实验,优选出适合塔河油田超稠油乳化降黏的最佳配方为:0.25%DFA-12+0.25%两性离子表面活性剂HES+0.1%聚合物DFP,该体系对塔河油田的超稠油乳化降黏指标达到最佳,在90℃下测定稠油和表面活性剂溶液的混合液(油水质量比7∶3)的黏度,以稠油黏度为基准计算降黏率,可达98%以上。     

降黏剂对罗家超稠油及其极性四组分模型油乳化性能的影响

实验油样为20℃密度1.0072 g/cm3、50℃黏度40.96 Pa.s、凝点26.5℃的胜利罗家超稠油,乳化降黏剂为非离子表面活性剂OP-10。含水50%的W/O型乳化稠油用600 mg/L OP-10处理后,变为O/W型乳化稠油,在40、50、60、70、80、90℃下的降黏率,以脱水稠油计为99.30%~96.24%,以W/O乳化稠油计为99.58%~96.95%。按行业标准方法将稠油分离为四组分:饱和分20.17%,芳香分39.28%,胶质20.67%,沥青质19.88%,摄取了四组分的IR谱并指认了可能的官能团。将各组分在甲苯中配成2%的模型油,将模型油分散于25倍体积的0.6%Na2CO3碱水中,由加OP-10前后透光率的变化确定各组分乳化能力大小顺序:沥青质>芳香分>饱和分≈胶质。各组分模拟油与地层水、碱水间50℃、10~40分钟动态界面张力高低顺序为:沥青质>饱和分>胶质>芳香分,加OP-10处理后界面张力的降低率,与地层水间为82%~93%,按降低率排列的顺序为:饱和分≈胶质>芳香分>沥青质,与碱水间为22%~89%,按降低率排列的顺序为:沥青质>饱和分≈胶质>芳香分,对这一结果作了分析讨论,包括OP-10引起的芳香分、胶质、沥青质甲基与芳香烃次甲基IR吸收峰面积比和反映更强氢键生成的3600~3000 cm-1土丘状IR吸收峰的变化。图8表7参7。     

适合中深层稠油油藏的两亲性稠油乳化降黏剂的制备及性能评价

为了有效降低稠油黏度,进一步提高稠油油藏热采开发后的采收率,以甲基丙烯酰胺MAA、二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC和有机硅表面活性单体T-Si为原料,制备了一种适合稠油油藏化学降黏开采用的MDT-1型两亲性稠油乳化降黏剂,并对其结构进行了表征,评价其综合性能。结果表明：当MDT-1型乳化降黏剂质量浓度为5 g/L时,对目标稠油样品的降黏率可以达到99.22%;对目标稠油的静态洗油率可以达到68.9%;注入1 PV质量浓度为5 g/L的MDT-1型乳化降黏剂后,油藏采收率可比水驱阶段提高37.08百分点;MDT-1型乳化降黏剂与稠油所形成的油水乳状液稳定性较差（120 min脱水率大于80%）,乳化降黏后不会增加破乳脱水的工作难度。MDT-1型乳化降黏剂具有良好的界面活性、润湿性、降黏性、驱油性,且洗油效果较好,能够进一步提高稠油油藏热采采收率。研究成果对中深层稠油油藏的高效开发具有一定的指导意义。     

风城超稠油强亲油弱亲水降黏体系

针对风城超稠油在蒸汽吞吐生产中后期低温条件下开采效果较差的现状,引入了活性大分子降黏剂辅助蒸汽吞吐开采技术。以风城超稠油胶质、沥青质含量等主要物化性能为依据,设计制备了具有强亲油弱亲水特征的活性大分子降黏剂。模拟蒸汽吞吐工艺,室内评价显示降黏剂用量0.2%、油水质量比10∶3 时,所形成O/W 降黏体系初始表观黏度小于300mPa·s,降黏体系静态稳定,降黏剂耐温高达300 ℃,与正相破乳剂TA1031 配伍。现场试验显示开采温度低于60 ℃时,试验轮产油量比上一轮产量增加40.38 t,是上一轮产油量的2.27 倍。研究结果表明活性大分子降黏剂可大幅降低风城超稠油表观黏度,特别是改善超稠油在低温条件下的流动性,有效延长蒸汽吞吐的低温开采时间,提升周期产油量,应用前景广阔。     

耐盐耐高温超稠油降黏剂的研制与性能评价

针对超稠油黏度高、流动性差和地层水矿化度高等现状,以表面活性剂、碱、有机磷酸为原料制得乳化降黏剂,对降黏剂配方进行了优选,研究了矿化度和温度对降黏剂降黏性能的影响,并分析了降黏机理.结果表明,超稠油乳化降黏剂最优配方为:质量比为1:1的磺酸盐类阴离子表面活性剂YBH与醇醚羧酸盐类的阴、非离子表面活性剂YFBH复配的主剂...     

基于HLB值对特超稠油高分子乳化体系的降黏效果研究

针对特超稠油开采难度大,乳化降黏过程困难的问题,合成了具有自乳化性能的嵌段高分子结构表面活性剂DBPS,其临界胶束浓度为2.71×10-6mol/L,亲水亲油平衡值HLB为15.2。通过分光光度法测得河南特稠油、滨南超稠油的最大吸收波长分别为335和340 nm,最佳乳化HLB值分别为9.2和6.0。在特超稠油所对应的HLB值下,Span-80与DBPS形成的乳化体系(SD体系)对特超稠油的乳化降黏效果优于Span-80与Tween-80形成的乳化体系(ST体系)。当SD体系的HLB值与特超稠油的HLB值接近时,可以获得理想的乳化降黏效果,对河南特稠油和滨南超稠油的乳化降黏率分别可达97.71%和96.04%。     

风城超稠油O/W降黏体系评价研究

以风城超稠油为研究对象,采用自制活性大分子降黏剂制备了风城超稠油O/W降黏体系,以超稠油O/W降黏体系的初始表观黏度为主要评价手段,系统考察了降黏剂用量、含水量、初始搅拌转速对风城超稠油O/W降黏体系初始表观黏度的影响。室内实验结果表明:活性大分子降黏剂对风城超稠油具有良好的初始降黏效果,在活性大分子降黏剂用量0.1%～0.2%、油水质量比10∶3～10∶4、初始搅拌转速不小于400r/min条件下,得到的风城超稠油O/W降黏体系初始表观黏度小于600mPa.s,降黏效果显著。     

耐盐超稠油乳化降黏剂NP油水界面活性研究

针对高矿化度高黏度超稠油油藏开发中的问题,从分子设计的角度出发,结合阴离子双子表面活性剂的优异特性,合成了具有高表/界面活性的NP系列新型抗盐超稠油乳化降黏剂。研制的NP系列双子表面活性剂在矿化度高达220 000 mg/L的模拟地层水中仍能发挥较好的界面活性,能将超稠油油水界面张力降至10~(-2) mN/m的较低水平,具有优异的抗盐性能和较高的界面活性,对高沥青质超稠油的开发具有重要的指导意义。