耐温抗盐超低界面张力泡沫体系的研究

通过对多种泡沫剂的起泡能力和稳定性等进行分析，试验筛选出界面张力达到10^-3mN／m以下的超低界面张力泡沫体系，其由DP4磺酸盐阴子表面活性剂和6^#甜菜碱两性表面活性剂组成。性能评价表明，该体系具有较好的泡沫性能，较强的抗盐能力、抗二价阳离子能力和抗老化能力，加入MO4000聚合物后能增强泡沫体系的稳定性。单管驱油试验表明，超低界面张力泡沫复合驱比聚合物驱具有更强的封堵调剖能力，大大扩大波及体积。双管驱油试驱表明，聚合物驱后再注入此泡沫体系，综合采收率提高了16．65％。     

超低界面张力泡沫体系驱先导性矿场试验研究

超低界面张力泡沫体系驱是一种全新的三次采油方法,驱油效果优于三元复合驱,可比水驱提高采收率25％左右。通过室内综合研究,确定了超低界面张力泡沫体系驱试验方案,并在大庆油田进行了先导性矿场试验。试验结果,油层中有大量泡沫生成,扩大了波及体积,提高了洗油效率,注入井注入压力上升,注采压差大幅度增加,吸液指数和产液指数大幅度下降,增油降水效果显著,气窜现象得到抑制。超低界面张力泡沫体系驱应该采用双管分注工艺,否则易产生水化物;由于注气压力较高,应采用更高性能的压缩机设备,以保证达到设计的气液比要求。图3表3参10     

对超低界面张力泡沫体系驱两个关键问题的讨论

针对大庆油田进行的超低界面张力泡沫体系驱先导性矿场试验注气量不足的情况,讨论了试验是否形成泡沫及究竟提高多少采收率的重要问题。通过对试验发泡条件及试验与三元复合驱、天然气驱的动态反应差别,即超低界面张力泡沫体系驱注入压力、吸液指数、产液指数、地层压力的变化幅度都大大高于三元复合驱;注采压差大幅度增加;其注气压力大大高于天然气驱时的注气压力及气窜现象得到抑制等问题的讨论,得出超低界面张力泡沫体系驱矿场试验在油层中形成了有效的泡沫的认识,该试验已提高采收率22．04％,超过了三元复合驱提高采收率的幅度,根据试验动态预测最终可比水驱提高采收率25％左右。     

超低界面张力泡沫体系性能研究

经实验筛选的双子表活剂的表面张力约为25 mN/m,能在表活剂浓度为0.05%～0.3%的范围内与原油达到超低界面张力,泡沫半衰期和综合指数均好于重烷基苯磺酸盐和а-烯烃磺酸盐.气液混合注入,聚驱后超低界面张力泡沫驱提高采收率15%以上,发泡液中聚合物浓度越高,提高采收率幅度越大;气液交替注入,超低界面张力泡沫驱提高采收率16.35%,好于相同聚合物浓度的三元泡沫驱(13.79%).实验证明,聚驱后选择超低界面张力泡沫驱来进一步提高采收率是可行的.     

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。     

化学驱中动态界面张力现象对驱油效率的影响

本文测定了两种原油在不同化学驱配方下的油／水动态界面张力变化。通过一系列驱油效率实验，研究了动态界面张力最低值，稳态值，油、水相粘度的变化对驱油效率的影响。实验结果表明：动态界面张力平衡值的大小控制岩心驱替过程化学驱段塞提高采收率的能力。如果仅仅动态界面张力最低值达到超低，将难以获得高的采收率。在含有聚合物的复合驱中，由于协同效应的存在，启动残余油所需的界面张力值不必要达到１０＾－３ｍＮ／ｍ。聚合     

甜菜碱类低界面张力泡沫驱油体系性能研究

针对大港油藏条件,研究得到兼具良好发泡性能和界面张力性能的低界面张力泡沫驱油体系。合成了系列烷基酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱,通过油水界面张力和泡沫性能测试,筛选出十四烷基酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱作为低界面张力泡沫驱油体系的主剂,通过与十二烷基硫酸钠(SDS)复配得到低界面张力泡沫驱油体系。对于大港原油和地层水,油水界面张力值可达到10–2 mN/m水平,发泡量可达到溶液体积的5倍,能满足低界面张力泡沫驱油体系对界面张力和发泡量的要求。以大港原油配制模拟油,驱油实验结果表明,低界面张力泡沫驱油体系的驱油效率可达到12.6%,明显好于单纯的低界面张力驱油体系以及单纯的泡沫驱油体系的驱油效率。     

超低界面张力型与乳化型复合体系驱替稠油特征对比

为了明确超低界面张力（IFT）和乳化机理对稠油复合驱提高采收率的影响,研究了两种分别以超低IFT 和 良好乳化性为导向的复合体系的IFT、乳化性能、泡沫性能和驱油性能。结果表明,超低IFT 型复合体系可将油 水IFT 降至2.6×10-4mN/m,但其形成乳状液的稳定性、体系起泡性和泡沫稳定性均较乳化型复合体系差,而后者 仅可将油水IFT 降至0.25 mN/m。尽管超低IFT 型与乳化型复合体系性能相差较大,复合驱过程中,由于体系扩 大波及体积能力相对较弱,两种体系提高采收率增幅相差较小。超低IFT 型泡沫驱采收率增幅可达38.3%,显著 高于乳化型泡沫驱的28.9%。在泡沫辅助下,超低IFT 洗油机理比乳化降黏机理更为关键。超低IFT 型泡沫驱驱 替稠油的采收率增幅大于大段塞复合驱,前者0.3 PV化学剂用量下的增幅达38.3%,后者0.5 PV化学剂用量下的 增幅仅为30.7%。超低IFT 型泡沫驱是目前提高稠油采收率较好的方式,单一复合体系驱替稠油存在化学药剂 的潜在浪费。图7表1 参15     

超低界面张力胜利石油磺酸盐起泡剂的研制及性能评价

为了探索聚合物驱后油藏提高采收率的新技术,开展了超低界面张力胜利石油磺酸盐泡沫复合驱研究.通过大量实验筛选了胜利石油磺酸盐与不同种类表面活性剂复配后的泡沫性能和界面性能,得到了既具有良好的泡沫性能,又具有超低界面张力的复合体系,其配方为质量分数为O.15%的SLPS+质量分数为0.35%的6号起泡剂,其总质量分数为0.5%,界面张力达到了1.07x10<'-3>mN/m,发泡体积为320 mL,泡沫半衰期为120 min,耐温抗老化能力和抗盐能力均较强.油藏条件下的物理模拟驱替实验结果表明,超低界面张力胜利石油磺酸盐泡沫复合驱可在聚合物驱后提高采收率16%,证实该体系具有大幅度地提高聚合物驱后原油采收率的能力.     

孪联型表面活性剂提高稠油采收率研究

新型孪联型表面活性剂在高温、高矿化度、很宽的pH范围内均能保持良好的发泡性、泡沫稳定性和超低的界面张力，具有优良的乳化降粘和洗油性能。在辽河油区选择海外河油田海31块作为研究对象，在室内分别考察了该表面活性剂单独使用及与助剂复合体系使用时对原油间油水界面张力的影响及驱油效率。结果表明，单独使用效果不理想，油水界面张力只降低到10^-1mN／m数量级，驱油效率提高6％-8%；而使用与助剂复合体系可降低油水界面张力达10^-3mN／m数量级，驱油效率提高9％-15％。矿场2井次的先导试验结果表明，驱油效果较好，累计增油217t。     

低界面张力氮气泡沫驱提高采收率实验

通过泡沫综合性能评价及油水界面张力测试,优选了低界面张力氮气泡沫体系,优化了注入参数,对比了泡沫驱、聚合物驱、低交联聚合物驱、聚合物/表面活性剂二元复合驱提高采收率的效果,并模拟现场油田进行了聚合物驱和聚合物/表面活性剂二元复合驱后低界面张力氮气泡沫驱实验。优选的低界面张力氮气泡沫体系配方为:0.3%复合起泡剂(椰油酰胺甜菜碱DK+烷基醇胺PM(5∶1))+0.1%稳泡剂PA(天然高分子衍生物),该体系与原油间的界面张力为0.0531 m N/m,泡沫综合指数Fq为10312.5 m L·min;最佳气液比为1.5∶1,注入方式为共混注入,注入速度72 m L/h。驱油实验表明,该低界面张力氮气泡沫驱体系的驱油效果(提高采收率11.4%)优于表面活性剂/聚合物(SP)二元复合驱(提高采收率9.61%)、低交联聚合物驱(提高采收率7.13%)、聚合物驱(提高采收率6.37%);在模拟该油田水驱(采出程度36%)、聚合物驱(采出程度45%)及二元复合驱(采出程度47%)后,低界面张力氮气泡沫驱仍可提高采收率10.8%。     

碱水驱油过程中界面张力变化规律

通过一系列试验，深入研究了碱驱过程中界面张力的变化规律。在碱／原油萃取实验中发现，原油被碱萃取后仍存在界面活性，萃取对界面张力最低值影响不大，使界面张力平衡值升高；低酸值原油被萃取后所受影响要大于高酸值的原油；已萃取原油后的碱液与新原油之间的界面张力将大幅度降低，可以使其最低值和平衡值都达到超低。此研究工作对碱驱的动态驱油机理有了更进一步的认识，所获得的结果对化学驱配方的筛选及机理研究具有指导意义     

低碱三元复合驱油实验研究

针对三元复合驱体系在表面活性剂浓度一定的情况下，碱和聚合物浓度变化对体系粘度、界面张力有一定的影响，根据驱油效率实验，优选出三元复合驱体系中碱的最佳浓度范围。结果表明，就该实验所采用的三元复合体系。在考虑超低界面张力的同时，必须考虑体系的粘度，其超低界面张力并不是提高原油采收率的必要条件。     

界面张力降低速度对驱油效果的影响

在二元复合驱油体系中,存在着两种界面张力,即平衡界面张力和瞬间界面张力.油/水动态界面张力稳态值的高低关系到复合驱提高采收率的能力,仅仅是油/水界面张力瞬间超低,而平衡界面张力达不到超低,将难以获得较高的采收率;界面张力降低的速度对最终采出程度影响不明显,但可以影响含水率下降的速度.因此,二元复合驱配方设计中,要求平衡界面张力稳态值达到超低才能大幅度地提高原油采收率.     

驱油用石油磺酸盐界面张力与驱油效果研究

通过对BA表面活性剂复配驱油体系的界面张力和驱油效果的研究表明,单独使用BA体系降低界面张力的能力较低,且达到超低界面张力所需的Na2CO3质量浓度范围较窄;BA/异丙醇/NP表面活性剂复配体系(BF-2)降低原油界面张力的能力最优,对Na2CO3浓度适应范围较宽.模拟驱油实验表明,复配体系(BF-2)可增加原油采收率18%.在此基础上,对复配表面活性剂超低界面张力的作用机理进行了探讨.     

油水界面张力对三元复合驱驱油效果影响的实验研究

用组分、结构相近的同系列表面活性剂配制三元复合体系,进行不同平衡界面张力和瞬间界面张力条件下的岩心驱油实验和微观驱油实验,通过岩心驱油实验结果分析油水间平衡、瞬间界面张力对驱油效果的影响规律;通过微观驱油实验结果分析低界面张力体系能够提高驱油效率的机理。结果表明,较低的平衡和瞬间界面张力有利于三元复合体系提高采收率。其机理是：三元复合体系的低界面张力有利于水驱后剩余油的启动和运移。     

超低界面张力下泡沫驱油试验首次获得成功

通过注碱／表面活性剂／聚合物（ASP）降低原油与驱替液之间的界面张力（IFT），可提高采收率和驱替液的粘度，增加体积扫油效率，将天然气添加到碱／表面活性剂／聚合物液体中会形成一种碱／表面活性剂／聚合物泡沫（ASPF）型驱替液，本文介绍了碱／表面活性剂／聚合物泡沫在实验室和现场试验的结果，目前的采收率为原始原油地质储量的65．5％。     

原油组分对驱油体系界面性质影响的研究

对大庆油田不同地区原油族组成进行了分析,并测量了胶质沥青质含量不同的原油与三元体系间的界面张力。结果表明,将原油分离出的各组分分别与氢氧化钠溶液、表面活性剂ORS41及三元复合体系作用,其界面张力有明显的差别,这说明在与三元驱油体系形成超低界面张力时,原油性质也有非常重要的影响。     

复合体系超低界面张力和碱在驱油过程中的实际作用

以物理模拟实验结果为依据并结合理论分析发现,在实际油藏的驱油过程中,础活性剂／聚合物（ASP）复合体系与原油的超低界面张力对于启动残余油滴和降低毛管阻力的作用均比以往所推断的要小;为使油／水界面张力达到超低而加入的大量强碱,将导致储层矿物的溶蚀、地层和井筒的严重结垢以及产出液的深度乳化,这对于复合驱的总体效果和效益都是不利的。因此,对于复合体系超低界面张力和碱在驱油过程中的实际作用研究应予以客观的评价,对于非超低界面张力体系驱油实际效果的研究应引起足够的重视.     

复合驱界面张力与驱油效率的关系研究

针对大庆油田油层的具体情况,实验采用3种不同类型的表面活性剂配制了三元复合驱油体系,并在3组不同渗透率人造均质岩心上进行了微观驱油实验,研究了不同体系的界面张力与驱油效率的关系。实验结果表明：在渗透率相同的条件下,驱油体系与原油之间的界面张力越低,驱油效率越高;在驱油体系相同的条件下,具有中等渗透率岩心的驱油效率更高一些。超低界面张力并不是绝对必要的。