三元复合驱采出污水油水分离影响因素分析

三元复合驱采出污水中含有聚合物、表面活性剂和碱等驱油剂组分,使得水质变得极为复杂,油水稳定性明显增加,处理难度加大。探讨了聚合物、表面活性剂、碱等驱油剂组分对采出污水油水稳定性的影响,对驱油剂组分增强采出污水稳定性的作用机理进行了分析。结果表明:聚合物浓度增加,使得油珠Zeta电负性增加,采出污水黏度增加,油水分离的速度变缓,沉降时间增加;表面活性剂在低浓度时能降低表面张力,其与聚合物的协同作用能大幅度提高污水含油量;碱与原油中的石油酸反应能生成表面活性物质,使得油水界面张力降低,污水稳定性增加,污水中含油量增加。     

油田污水对磺酸盐表面活性剂临界胶束浓度的影响

针对油田开采中后期大量污水产生,油气田环境变差导致驱油率降低的现状,在实验室以表面张力法测定磺酸盐表面活性剂临界胶束浓度,根据CMC形成机理,考察了磺酸盐表面活性剂临界胶束形成前后,对应表面张力测定值的影响,通过油田污水对磺酸盐表面活性剂临界胶束浓度的影响实验及结果讨论,得到一些规律,为磺酸盐表面活性剂在复合驱技术中的更好应用提供理论依据。     

模拟二元复合驱采出液稳定性影响因素研究

二元复合驱是中高渗透油藏提高采收率的主要技术之一。为了研究聚表二元驱对乳状液稳定性的影响,选取含聚表水与模拟油组成油水界面体系,测试了油水界面张力、界面剪切黏度等参数,并结合乳状液静置脱水效果,分析聚表二元驱对油水采出液稳定性的作用机理。采用含聚合物和表面活性剂的水相与模拟油配制成模拟油采出液,用于测试不同聚合物及表面活性剂浓度对界面张力的影响。界面张力结果表明:聚表二元驱成分能够显著增大油水乳状液的稳定性,但聚合物与表面活性剂在界面活性上存在明显差异;界面剪切黏度的影响因素主要为聚合物;静置脱水实验表明,影响油水乳状液稳定性的主要因素为表面活性剂。这与过去的观点存在矛盾,即认为界面剪切黏度是影响乳状液稳定性的关键。因此本研究认为存在其他因素影响乳状液稳定性。     

三元复合驱采出液的沉降分离特性

三元复合驱采出液含驱油化学剂后,水包油型乳状液稳定性增强,当模拟三元复合驱采出乳状液中表面活性剂的浓度达到300 mg/L,聚合物的浓度达到500 mg/L时,乳状液变得比较稳定,要使油、水都达标,需停留50 min以上.通过增加停留时间和投加新型破乳剂,可以改善油水分离的效果.试验表明,表面活性剂国产化后,其采出液的游离水脱除处理难度增加.破乳剂、游离水脱除技术需要有针对性地重新研究和评价,处理设备还需进一步优化.     

聚表二元驱采出液流变性研究

用长庆油田北三区原油、油田采出水、聚丙烯酰胺、甜菜碱表面活性剂配制了聚表二元驱采出液。采出液含水率为10%~90%,高浓度采出液含1000 mg/L聚合物、1667 mg/L表面活性剂,低浓度采出液含400 mg/L聚合物、600 mg/L表面活性剂。考察了含水率、聚合物浓度、表面活性剂浓度、剪切速率、温度等因素对聚表二元驱采出液流变性的影响。结果表明,10%~20%含水率高浓度采出液的乳状液类型为W/O型、25%以上含水率的采出液为O/W型,转相点在含水率20%~25%之间,而低浓度采出液的转相点在含水率25%~30%之间。温度升高,采出液黏度降低。当含水率较低时,随着聚合物表面活性剂浓度的降低,相同温度下的采出液（W/O型）黏度保持不变;当含水率较高时,随着含水率的增大和聚合物表面活性剂浓度的降低,相同温度下的采出液（O/W型）黏度逐渐降低。无论采出液为W/O型或O/W型,温度在反常点以下时,随着剪切速率的增大,采出液黏度降低,表现出剪切稀释性。     

提高采收率的三元复合驱原油破乳研究

三元复合驱油（ Ａ Ｓ Ｐ ） 是提高采收率主要措施, 由于含有聚合物、 表面活性剂、 碱等物质, 其采出液（ 含水原油） 破乳脱水是油田开发的一个技术难点。用原油和产层水配置出 Ａ Ｓ Ｐ驱油的模拟采出液, 通过实验考察了聚合物、 碱、 表面活性剂和 ｐ Ｈ值对模拟采出液破乳效果的影响; 优选出了一种破乳效果较好的破乳剂 Ｚ Ｗ１－ １ ; 研究了破乳剂 Ｚ Ｗ１－ １对不同浓度的 Ａ Ｓ Ｐ体系模拟采出液的破乳效果, 对三元复合驱油体系的设计有一定的参考意义。实验结果表明： Ａ Ｓ Ｐ驱油体系的各种化学驱油剂对破乳效果的影响大小顺序是聚合物 ＞表面活性剂 ＞碱; Ａ Ｓ Ｐ驱油体系采出乳状液水相 ｐ Ｈ值控制在４～ ７时对采出原油的破乳有利; 当 Ａ Ｓ Ｐ驱油体系模拟采出液的三种化学剂浓度都为４ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ时, 破乳剂 Ｚ Ｗ１－ １的破乳率可以达到７ ８ ％。     

弱碱型三元复合驱采出液水相流变性及油水分离特性

针对目前弱碱型三元复合驱采出液油水分离困难的问题，通过测试模拟采出液的水相弹性模量及热沉降后水相含油量、油层上部含水率和脱出水量，考察了模拟三元复合驱采出液中残留的碱、表面活性剂和聚合物对采出液水相流变性及油水分离特性的影响。结果表明，水相弹性模量主要取决于所含聚合物的相对分子质量和含量。并且随聚合物相对分子质量和含量的增加而增大。当表面活性剂含量相同时，采出液在经过90min热沉降后，脱出水量随水相弹性模量的增大明显降低。水相弹性模量可以代替聚合物含量和相对分子质量这2个因素与脱出水量进行关联。碱、表面活性剂和聚合物含量增大，油层上部含水率和水相含油量均呈现变大的趋势。采出液乳化严重、稳定性提高、油水分离困难。弱碱型三元复合驱采出液可采用热化学脱水工艺实现油水分离。     

原油物性和驱油剂类型对产液油水分离特性的影响

三元复合驱采出液相分离过程中水相含油量受原油物性和驱油剂类型差异的影响程度远大于油相含水量所受影响的程度。原油物性和驱油剂类型相比,对三元复合驱采出液相分离过程中水相含油量影响最大的因素是原油物性,其次是表面活性剂类型,聚合物类型差异的影响不显著;对油相含水量影响最大的因素是原油物性,聚合物类型和表面活性剂类型的影响均不显著。三元复合驱工业化应用后大庆油田长垣地区北部采出液的油水分离难度最大。     

石油磺酸盐弱碱体系采出液分离及影响因素

跟踪石油磺酸盐弱碱体系三元复合驱矿场试验主段塞注入阶段,对采出液进行了系统研究,模拟了碱、表面活性剂和聚合物对采出液油水分离特性的单一和协同影响。结果表明:碱与原油中的天然物质反应生成界面活性物质,降低油水界面张力,使原油乳状液乳化强度增大,O/W型乳状液中的分散相油珠粒径显著下降,稳定性增强;在低表面活性剂质量浓度下,活性剂吸附到油水界面上顶替了部分原油中的天然表面活性物质及碱与原油反应生成的界面活性物质,插入到油水界面上胶质和沥青质聚集体之间,降低了胶质和沥青质聚集体之间的作用力,但加强了界面黏弹性,使原油乳状液稳定性增强;聚合物使水相具有黏弹性,使得水滴难以破裂,导致原油乳状液中水滴尺寸增大,稳定性下降。     

双河油田二元复合驱采出液破乳剂的筛选与应用

用双河油田原油、聚合物和OCS表面活性剂配制二元复合驱模拟采出液,考察了各组分对乳状液稳定性的影响,结果表明,聚合物、表面活性剂对乳液的稳定性均有影响,二者共同存在时,协同效应更显著,致使原油采出液更加稳定,破乳脱水更加困难;通过室内研究,筛选出了适用于双河油田二元复合驱采出液的复配破乳剂,现场应用表明,该破乳剂在加药浓度为30mg/L时即具有良好的破乳脱水效果。     

复合表面活性剂驱油剂的性能评价

表面活性剂驱油已成为现阶段提高驱油效果最常用的方法。本实验主要评价几种驱油用表面活性剂降低油水界面张力的能力,考察溶液浓度对其界面性能的影响。同时,以析液半衰期测定为评价指标,对其乳化能力进行考察。通过对表观黏度的测定,评价几种驱油用聚合物稳定性。最终评价聚合物与表面活性剂复配之后对界面张力产生的影响。     

含固体颗粒二元复合驱原油乳状液破乳研究

为了有效处理含固体颗粒的聚合物/表面活性剂二元复合驱原油乳状液油水分离困难的问题,采用界面张力仪和全功能稳定性分析仪考察了硅藻土、破乳剂、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和石油磺酸盐表面活性剂对胜利海上原油二元复合驱采出液稳定性和油水界面性质的影响。结果表明,非离子破乳剂ECY-05和有机硅破乳剂589按质量比4∶1组成的复配破乳剂FP的破乳效果良好,随着FP加量增大,乳状液稳定性降低,油水界面张力减小,脱水率增加,FP加量为200 mg/L时,含固原油乳状液60 min脱水率为88%;随着HPAM、表面活性剂和硅藻土含量的增加,乳状液稳定性增加,脱水率降低;油水界面张力随着硅藻土加量的增大而增大,随表面活性剂浓度的增大而减小,HPAM对油水界面张力影响较小,三者的协同作用使得脱水率降低。     

APS体系对京11 断块原油的乳化特性

为明确三元复合驱油体系(ASP)对京11断块原油的乳化特性,提高三元复合驱后采出液破乳脱水处理效果,室内模拟研究了油水乳状液形成时转速、单一驱油剂(聚合物、表面活性剂、弱碱)以及ASP体系对乳状液稳定性的影响。结果表明:转速对乳状液形成状态有较大的影响,转速越大,形成的乳状液液滴直径越小,乳状液越稳定。在转速4000 r/min、搅拌时间20 min的条件下,随聚合物浓度升高,乳状液稳定性增强,聚合物浓度大于300 mg/L后所形成的乳状液静置2 h后的脱水率(5%)基本不再变化;表面活性剂在浓度大于500 mg/L后对乳状液稳定有明显的增强作用;弱碱浓度以1000 mg/L为转折点,随着弱碱浓度升高,乳状液稳定性先增强后减弱;ASP体系中,聚合物浓度对乳状液稳定性影响最大,弱碱影响最小。     

界面特性表征驱油剂对采出液稳定性的影响

针对三元复合驱不同驱油剂对采出液稳定性的影响问题,通过室内破乳脱水实验及油水界面张力、zeta电位、黏度等参数,研究了不同驱油剂对三元复合驱采出乳状液稳定性的影响。结果表明:单一的碱和表面活性剂能够降低油水界面张力、增加zeta电位,从而减少脱水率、增强稳定性;聚合物则主要是增加zeta电位和体系黏度从而脱水率减少,稳定性增强;当多种驱油剂共同存在时乳状液成分复杂,乳化严重,乳状液更加稳定。因此可通过界面特性参数找出三元复合驱驱油剂对采出液稳定性的影响变化规律,为油田现场提供合理的驱油药剂。     

双子表面活性剂(C12-2-12.2Br-1)表面活性与驱油效率研究

用滴体积法测定了几种双子表面活性剂和对应常规单链表面活性剂的表面张力-浓度曲线,确定了各自的临界胶束浓度,筛选出高效驱油用表面活性剂—C12-2-12. 2Br^-1;并在不同条件下对其进行了室内模拟驱油评价实验。表面张力测试表明,双子表面活性剂—C12-2-12. 2Br^-1的临界胶束浓度仅为547mg/L,对应表面张力为30.72mN/m,较对应单链表面活性剂DTAB具有更优的表面活性。驱油实验表明C12-2-12. 2Br^-1的驱油效率与浓度呈同向变化关系,其浓度为500mg/L即可提高采收率6.45%,其效果明显优于常规单链表面活性剂-DTAB;该剂更适合于中、低渗油藏水驱采收率的提高。     

大庆油田三元复合驱采出液热-化学破乳研究

以模拟三元复合驱采出液为介质研制了大庆油田表面活性剂ORS－41三元复合驱O／W型采出液热化学脱水的破乳剂，用模拟采出液和实际采出液评价了其破乳性能并通过测试模拟含油污水的油珠聚并，水相粘度，油水界面张力，油珠Zeta电位和油水界面流变性的方法研究了大庆油田表面活性剂ORS－41三元复合驱O／W型采出液的热－化学破乳机理。实验结果表明，表面活性剂ORS－41三元复合驱O／W型采出液在破乳剂加药量为150mg/L，脱水温度为45℃和沉降时间为3h的条件下，可经热－化学脱水达到外输原油含水率指标；三元复合驱O／W型采出液的热－化学破乳机理为：破乳剂ASPD－1吸附剂油水界面上顶替原油中的天然界面活性物质，碱与原油中天然物质反应生成的界面活性物质和驱油表面活性剂，降低油珠表面的负电性和油珠之间的电排斥力，促进油珠之间的聚并，使油珠上浮速率加大并使O／W型三元复合驱采出液分层后握 油珠浓缩层内的油珠粒径增大，使得油珠聚并过程中被束缚在油相中的水滴直径增大，使所形成的W／O型乳化原油的稳定性下降，容易破乳。     

三元复合驱乳化与破乳机理

ASP三元（碱、表面活性剂和聚合物）复合驱作为一种重要的三次采油技术，具有驱油效率高的显著特点，近年来得到了迅速发展。大庆油田已经开展了大规模的三元复合驱油（统称化学驱油）工业性试验，取得了比水驱提高采收率20％以上的良好效果，然而采出液中残留的碱、表面活性剂和聚合物也导致采出液油水乳化严重，使三元复合驱采出液的油水分离难度比水驱采出液的油水分离难度明显增大。因此，探讨三元复合驱油乳化与破乳机理对于三元复合驱技术的完善具有十分重要的意义。     

乳化作用对弱碱三元复合驱增油效果的影响

近年来,石油科技工作者加强了三元复合驱驱油机理和提高驱油效果措施研究,认为乳化作用是提高复合驱增油效果的主要机理之一.依据矿场技术需求,以大庆油田A区弱碱三元复合驱矿场试验油井采出液和开采曲线为研究对象,开展了乳化作用对弱碱三元复合驱增油效果影响研究.结果表明:弱碱三元复合体系中表面活性剂可与原油发生乳化作用,生成油水乳状液,乳状液在岩心多孔介质中运移所产生的"贾敏效应"导致渗流阻力增加,提高注入压力,扩大波及体积效果变好,乳化作用还会引起采出液剩余压力即流压减小;采出液含水率对乳化类型影响较大,W/O型乳状液向O/W型乳状液转型的临界含水率在60％左右;采出液油水相中都溶解了部分表面活性剂,原油中表面活性剂能够增强乳化作用和提高乳状液稳定性.对矿场生产数据分析表明,储层内油水乳化作用愈强,乳状液稳定性愈好,弱碱三元复合驱增油降水效果愈好.     

内酯型槐糖脂生物表面活性剂性能评价

为寻找可应用于三次采油的新型生物表面活性剂,以内酯型槐糖脂生物表面活性剂为驱油剂,系统评价了其临界胶束浓度、表面活性、界面活性、乳化性能及耐温耐盐能力,并通过室内物理模拟驱油实验研究了其驱油效率.结果表明:内酯型槐糖脂生物表面活性剂的临界胶束浓度为100 mg/L,具有良好的表面和界面活性及乳化性能,其乳化性能比石油磺酸盐稳定;具有较强的耐温耐盐能力,适用于高温高盐的油藏环境;内酯型槐糖脂表面活性剂的有效驱油质量浓度为10 mg/L,随着其质量浓度的增加,驱油效率成倍增加,当其质量浓度达到10 000 mg/L时,可提高采收率7.15％,具有良好的驱油性能.通过实验还发现石英砂对内酯型槐糖脂表面活性剂的吸附量较少,说明其是比较经济的生物表面活性剂.     

非离子表面活性剂提高采收率研究

通过动态光散射实验研究了不同临界胶束浓度下表面活性剂的胶束大小。采用表面活性剂溶液在砂包中进行了岩心驱油实验。在二次驱油中,发现22%以上的表面活性剂被回收。tergitol15-S-12在注水后表现出最大的额外采收率,采收超过26%。