阴/两性离子表面活性剂复配体系界面性能探究

采用阴离子表面活性剂石油磺酸盐(PS-30)与两性离子表面活性剂月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱(LHSB)复配得到复配表面活性剂L/P,利用界面张力仪和驱油装置对表面活性剂的性能进行了评价.同时通过分子动力学模拟,分析了L/P在油水界面聚集作用的微观机理.实验结果表明,L/P的界面性能、驱油效果优于PS-30和LHSB,LH...     

表面活性剂体系驱油效果分子动力学模拟研究

采用分子动力学(MD)方法模拟了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、长链脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)以及它们的复配体水溶液对吸附在岩层表面的模拟油正辛烷的洗脱效果,从分子水平上探讨了表面活性剂与石油烃分子的相互作用过程,定量研究了正辛烷扩散进入含表面活性剂的水相的分子数及扩散速度。综合考虑动力学和热力学因素,提出一种新的评价表面活性剂驱油效果的方法,即以正辛烷向水相的扩散速度与平衡时进入水相的油分子数的乘积来定义驱油系数Fp,通过Fp值与文献报道的界面张力值相比较,发现二者之间有良好的对应关系。用分子动力学(MD)模拟方法计算得到的Fp值,可作为一种有效的、简便快捷的三次采油用表面活性剂驱油性能的表征值。图13表1参7     

纳米SiO2颗粒改变岩心润湿性及提高采收率的室内研究

在油井生产过程中,近井地带的胶质、沥青质等有机质的吸附现象是普遍存在且不可忽视的,这种作用常常使岩石的亲水表面变为亲油表面,降低储层的渗透率和孔隙度,最终影响油气的运移和开采。有针对性地调整和改善油藏润湿性,使之向着有利于提高采收率的方向改变,完全可以实现更好的驱油效果。为此,本文研究了纳米SiO₂颗粒对改变岩心润湿性及提高采收率的影响。结果表明：纳米SiO₂颗粒可改变岩心润湿性,使之从强亲油状态转为强疏水疏油状态。疏水纳米SiO₂颗粒可高效剥离原油,吸附在岩心表面改变其润湿性,改善原油流体流动状态,从而提高水驱采收率。     

稠油用聚合物/表面活性剂二元复合表面活性剂

利用聚合物/表面活性剂二元复合表面活性剂(wxl-2)对中国石化胜利油田一区稠油进行驱油。研究了wxl-2溶液的油水瞬时界面张力、表面张力、吸附性能、乳化性能及热稳定性。实验结果表明,当wxl-2溶液的质量浓度为3~6 g/L时,油水瞬时界面张力均可降至10-4 mN/m数量级,超低油水瞬时界面张力有利于提高稠油采收率。wxl-2溶液的表面张力低,热稳定性良好,且对稠油具有较好的乳化能力。wxl-2溶液在石英砂上的吸附损失量低于行业标准。wxl-2溶液被岩心吸附5 d后,或在80℃下放置30 d后,油水瞬时界面张力仍可降至10-4 mN/m数量级。     

HPAM聚合物与离子型表面活性剂协同稳定CO2泡沫的分子模拟研究

CO₂泡沫驱可以有效地控制CO₂相的流度从而提高波及效率,同时它还能够进行CO₂地质封存,减少碳排放以应对全球气候变暖的挑战。表面活性剂能降低CO₂泡和水相液膜之间的界面张力(IFT),从而增加因拉普拉斯毛细管自吸效应导致的泡沫液膜中液体析出的阻力。聚合物可以提高泡沫液膜黏度,也可以减缓液膜中的液体析出并缓解气泡聚并现象。二者同时被用作提高泡沫稳定性的化学试剂,然而表面活性剂分子根据亲水头基电荷正负属性不同会具有不同的界面行为,在微观尺度下不同类型表面活性剂和聚合物分子之间的协同作用还不明确。本研究采用分子动力学模拟的方法,研究了油藏条件下阴离子型(SDS)和阳离子型(CTAB)表面活性剂分别与水解聚丙烯酰胺(HPAM,水解度25%)在CO₂与水相界面处的相互作用。研究结果表明,CTAB比SDS具有更强的降低CO₂与水之间IFT的能力,IFT的大小与界面宽度和界面覆盖率呈正相关性。具有相同电性的HPAM与平衡离子Br^-在CTAB界面膜...     

氟表面活性剂对驱油剂复配体系性能的影响

研究了醇胺盐型阴离子氟表面活性剂(FC-1)、甜菜碱型两性离子氟表面活性剂(FC-2)、羧酸盐型阴离子氟表面活性剂(FC-5)对驱油剂复配体系OP10-AES油水界面活性及耐盐性能的影响.结果表明,FC-1、FC-2和FC-5均可提高OP10-AES与长2原油间的油水界面活性和耐盐性能,其中FC-2的促进作用最显著.碳氟和碳氢表面活性剂的亲水基类型决定油水界面吸附行为和界面活性.驱油剂体系OAF2(0.6%OP-10、0.5%AES、0.04%FC-2)的油水界面活性和耐盐性最优,驱油剂体系OAF1(0.6%OP.10、0.5%AES、0.04%FC-1)和OAF5(0.6% OP-10、0.5%AES、0.04%FC-5)的界面活性和耐盐性相当.当盐溶液NaCl-MgCl2-CaCl2浓度大于37.607 g/L及配液用水为东仁沟、姬嫄采出水时,OAF5因反离子较小,界面活性和耐盐性较好.     

聚合物-表面活性剂对原油模拟油/水界面zeta电位的影响

以经过过滤的脱水孤东原油在脱活煤油中的10%溶液为模拟原油,分别加有粉状含黏土预交联聚合物(0～600 mg/L)、胜利石油磺酸盐(0～300 mg/L)、磺酸盐表面活性剂(0～300 mg/L)的模拟孤东采出污水(含Ca2+、Mg2+、HCO3-,矿化度11.98 g/L)溶液为水相,制备水包油乳状液,测定乳状液中油珠的zeta电位,结果表明zeta电位均为负值,随水相中化学剂加入浓度的增大,其绝对值增大,即乳状液稳定性增大.以3种化学剂为因素进行正交设计实验,当3种化学剂共存时,聚合物和胜利石油磺酸盐是影响zeta电位的显著因素,该磺酸盐型表面活性剂的影响不显著.对所得结果作了解释.     

表面活性剂与油-水界面的介观模拟研究

用介观模拟方法对2种类型的表面活性剂分子在油-水界面的分布形态进行了模拟。结果表明：与单链型表面活性剂相比,低聚型表面活性剂分子由于其空间结构上的分散性,导致与其通过化学键相连的部分极性基团进入油分子内部,在油-水界面处相对更靠近油相,使得低聚型表面活性剂分子在油-水界面处极性基团的排列没有单链型表面活性剂那样有序;低聚型表面活性剂存在时,油-水界面的接触面积相对较大,而表面活性剂在油-水中的分布相对比较均匀;相比单链型表面活性剂分子,低聚型表面活性剂分子可以更好地降低油-水界面的界面张力。     

表面活性剂驱油机理实验探究与动力学模拟

选取了3种表面活性剂：十二烷基磺酸钠（SDS）、三甲基十六烷基溴化铵（CTMAB）和聚甘油脂肪酸酯（PGFE）,通过测试表面活性剂对辽河原油的流变性、界面张力、驱油效果等的影响,借助分子模拟手段探究了多元体系中表面活性剂的驱油行为。结果表明：表面活性剂改善原油流变性能力由高到低的顺序为SDS>PGFE>CTMAB;在质量分数为0.3%时,SDS体系的界面张力最低,为1.03×10-2 mN/m,且驱油效率高达87.3%;分子模拟中各表面活性剂降低原油密度的能力由小到大的排序为：CTMAB相似文献   

驱油用两性离子型双子表面活性剂的合成及应用

针对低渗油藏水驱及常规表面活性剂驱开发效果较差的问题,通过实验研制了一种新的两性离子型双子表面活性剂LSN-104,并在室内评价了其界面活性、耐温性能、抗盐性能、润湿性能以及驱油效果。性能评价结果表明:LSN-104具有良好的界面活性以及耐温抗盐性能,当LSN-104质量分数为0.5%时,在温度为120℃或NaCl质量浓度为60 g/L或CaCl_2质量浓度为5 g/L的条件下,界面张力仍能维持在10~(-3)mN/m数量级;LSN-104的加入能明显减小石蜡片表面的接触角,使亲油性表面转变为亲水性,具有良好的润湿反转能力;注入0.5 PV质量分数为0.5%的LSN-104溶液,能使低渗岩心水驱后的采收率提高15.65百分点。现场应用结果表明,注入表面活性剂LSN-104后,采油井见效率达100%,各采油井均呈现出产油量上升、含水率下降的趋势,增油效果显著,取得了明显的施工效果。     

NH3作为CO2置换CH4水合物促进剂的分子动力学模拟研究

针对天然气水合物开采中CO₂置换面临的渗透性差、置换效率低的问题,采用分子动力学模拟方法,将对水合物相具有强穿透能力的NH₃作为促进剂,分别模拟了CO₂单组分和CO₂/NH₃混合组分置换水合物过程。结果表明:在模拟设定的温度压力范围内,245 K和255 K条件下,NH₃对CO₂置换水合物过程起到正向促进作用,而当温度升高至265 K时,则会对置换过程起到抑制作用;温度相同时,升高压力可以提高置换效率,但不会改变NH₃对置换过程的促进/抑制作用。该研究结果可为提高CO₂置换法的置换效率提供新的思路。      

CO2复合驱油分子动力学模拟及微观机理研究

为了探索较大幅度提高高含水期复杂断块油田剩余油采收率,提出了CO₂复合驱方式进行剩余油开采对策并在矿场先导试验井组取得了显著的增油降水效果,但对CO₂复合驱油体系微观增油机理的相关研究较少,亟需开展这方面的基础研究。基于CT扫描结果,结合油藏开发实际,明确了滴状和膜状剩余油为难以动用的2种剩余油类型;构建了溶解油滴模型和剥离油膜模型,利用分子动力学方法进行模拟。溶解油滴模拟结果表明,CO₂扩散至油滴中,增加其体积,然后油滴分子逐渐溶解在驱油体系中;剥离油膜分子动力学模拟结果表明,CO₂在油相中先形成扩散通道,随后CO₂优先通过扩散通道至岩石表面,CO₂在表面上形成氢键而产生吸附。     

Performance of low.salinity water flooding for enhanced oil recovery improved by SiO2 nanoparticles

flooding changes the ion composition or brine salinity for improving oil recovery. Recently, the application of nanoparticles with low-salinity water flooding has shown remarkable results in enhanced oil recovery (EOR). Many studies have been performed on the effect of nanofluids on EOR mechanisms. Their results showed that nanofluids can improve oil recovery when used in low-salinity water flooding. In this work, the effects of injection of low-salinity water and low-salinity nanofluid (prepared by adding SiO₂ nanoparticles to low-salinity water) on oil recovery were investigated. At first, the effects of ions were investigated with equal concentrations in low-salinity water flooding. The experimental results showed that the monovalent ions had better performance than the divalent ions because of them having more negative zeta potential and less ionic strength. Also, low-salinity water flooding recovered 6.1% original oil in place (OOIP) more than the high-salinity flooding. Contact angle measurements demonstrated that low-salinity water could reduce the contact angle between oil and water. Then in the second stage, experiments were continued by adding SiO₂ nanoparticles to the K⁺ solution which had the highest oil recovery at the first stage. The experimental results illustrated that the addition of SiO₂ nanoparticles up to 0.05 wt% increased oil recovery by about 4% OOIP more than the low-salinity water flooding.     

Experimental investigation into Fe3O4/SiO2 nanoparticle performance and comparison with other nanofluids in enhanced oil recovery

Nanofluids because of their surface characteristics improve the oil production from reservoirs by enabling different enhanced recovery mechanisms such as wettability alteration, interfacial tension (IFT) reduction, oil viscosity reduction, formation and stabilization of colloidal systems and the decrease in the asphaltene precipitation. To the best of the authors’ knowledge, the synthesis of a new nanocomposite has been studied in this paper for the first time. It consists of nanoparticles of both SiO₂ and Fe₃O₄. Each nanoparticle has its individual surface property and has its distinct effect on the oil production of reservoirs. According to the previous studies, Fe₃O₄ has been used in the prevention or reduction of asphaltene precipitation and SiO₂ has been considered for wettability alteration and/or reducing IFTs in enhanced oil recovery. According to the experimental results, the novel synthesized nanoparticles have increased the oil recovery by the synergistic effects of the formed particles markedly by activating the various mechanisms relative to the use of each of the nanoparticles in the micromodel individually. According to the results obtained for the use of this nanocomposite, understanding reservoir conditions plays an important role in the ultimate goal of enhancing oil recovery and the formation of stable emulsions plays an important role in oil recovery using this method.     

界面消失技术确定注CO2驱油混相条件

以M15甲醇汽油对铜片的静态挂片实验为基础,探讨了甲醇汽油对金属材质的腐蚀机理,考察了温度、水含量、氧含量以及酸值对甲醇汽油中铜片的腐蚀性影响,分析了缓蚀剂的缓蚀机理,优选、复配缓蚀剂,对M15甲醇汽油进行了抗腐蚀实验。结果表明,苯并三氮唑缓蚀剂的添加量为0.05%（质量分数）时,对铜片具有较好的缓蚀效果,黄铜、紫铜的腐蚀率分别为0.414g/m^2、0.638g/m^2,降低约10%-30%。     

介孔CuO/SiO2用于汽油氧化-吸附脱硫

 利用[(C₁₆H₃₃) N(CH₃)₃]₃-[PW₁₂O₄₀]双亲催化剂与H₂O₂组成的催化氧化体系对汽油进行氧化后,以介孔SiO₂为载体等体积浸渍法制备的介孔CuO/SiO₂为吸附剂,采用固定床连续流动式吸附脱硫评价装置,考察了CuO/SiO₂的CuO负载量、焙烧温度、焙烧时间和吸附温度对汽油脱硫率的影响,并对介孔CuO/ SiO₂吸附剂性质进行了XRD表征。结果表明,采用在焙烧温度为400℃、焙烧时间为2.0 h、CuO负载量为2%制备的CuO/SiO₂, 在吸附温度为120℃时,汽油氧化-脱硫的脱硫效果较好,汽油脱硫率可达56.82%。     

络合剂改善无碱一元和二元复合驱油体系的增粘能力和油水界面性能

通过研究络合剂对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和直链烷基甜菜碱(BH)粘度和油水界面张力的影响,探讨了在高矿化度条件下,利用络合剂作为助剂改善无碱一元和二元复合驱油体系增粘能力和油水界面性能的方法。结果表明,在NaCl,CaCl2和MgCl2的质量浓度分别为6 500,890和520 mg/L的矿化水中,质量浓度为50 mg/L的络合剂就可以使质量浓度为1 800 mg/L的HPAM的粘度增加80%以上,可以使质量浓度为800~3 000 mg/L的直链烷基甜菜碱BH与原油的最低界面张力由10-2mN/m数量级降低到超低水平,而且这种络合剂也可以使1 800 mg/L HPAM—800 mg/L BH二元复合体系老化30 d的粘度增加40%以上,并使油水界面张力最低值由1.52×10-2mN/m降低到6.06×10-3mN/m。通过考察粘度和油水动态界面张力随不同老化时间的变化规律,分析了络合剂的作用机制。     

Addition of silica nano-particles for the enhancement of crude oil demulsification process

Different chemical demulsifiers were added to heavy Fula crude oil samples (Balila, Sudan) in screen test with and without the addition of silica nanoparticles (NPs). Two particle sizes of 25?nm and 95?nm were investigated using three different concentrations of 30?ppm, 60?ppm and 90?ppm. The addition of silica nanoparticles resulted in a clear improvement in demulsification in most cases. An increase of 150% in water separation was achieved with the addition of 25?nm silica NP suspension in a volume ratio of 1:0.5 (chemical demulsifier to silica nanoparticles) at a concentration of 60?ppm.     

纳米KH550-C18/SiO2复合粒子稠油降黏剂的制备及应用性能

通过硅烷偶联剂KH550和十八酸对纳米SiO_2进行复合疏水改性,制备了一种新型纳米KH550-C18/SiO_2复合粒子降黏剂。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)、扫描量热分析(DSC)等手段对改性后纳米SiO_2粒子的结构和性质进行分析表征。将其应用于大庆高蜡稠油进行降黏性能测试,研究了改性剂用量配比和降黏剂加入量对降黏效果的影响。结果表明,复合改性后,颗粒团聚程度减轻,在有机介质中能均匀稳定分散;纳米KH550-C18/SiO_2复合粒子表面由于接枝了含有极性基团的有机长链,能同时起到改善蜡质结晶行为和抑制胶质、沥青质形成大尺寸聚集体的作用;在最佳合成条件和最佳加入量时,该降黏剂在40℃的表观降黏率和净降黏率分别达66.91%和40.32%,优于市售EVA降黏剂。     

超低渗透砂岩SiO2纳米颗粒吸附滞留特征

纳米颗粒因其独特的纳米效应在提高原油采收率具有广泛的应用前景,但超低渗储层孔喉细小,纳米颗粒的吸附滞留对其储层物性影响较大。基于SiO₂纳米流体在超低渗岩心中的驱替实验,结合紫外可见分光光度实验测试纳米颗粒在岩心中吸附量,并采用扫描电镜观察了驱替结束后岩心切片。研究结果表明,随着纳米流体质量分数(0.01%～0.50%)的增加,岩心注入压力升高,纳米颗粒滞留率增大(7.60%～87.50%)、渗透率损失率最高可达96.46%。后续NaCl溶液驱替仅可带走少许吸附不稳定的游离态纳米颗粒,但未明显缓解吸附滞留情况,纳米颗粒已在岩心中形成了有效封堵。为了不影响后续流体的注入,超低渗砂岩注入SiO₂纳米流体的质量分数不能大于 0.01%。驱替结束后岩心切片的 SEM 扫描图像显示,纳米颗粒集中吸附在岩心前段的孔喉和基质表面,占据流体渗流通道,引起孔喉结构变化。纳米流体浓度越大,颗粒聚集现象越明显。