低界面张力石油磺酸盐体系的实验研究

本文论述了应用大庆石蜡基原油的馏分油合成低界面张力石油磺酸盐的实验结果.研究了低张力石油磺酸盐的结构、活性剂的平均当量和当量分布、电解质的浓度、助剂的种类和用量等对低界面张力体系的影响.得出,随着石油磺酸盐平均当量的增加,最佳含盐量下降.根据大庆油田低矿化度的特点,石油磺酸盐的平度均当量为380~450较合适,并且当量分布范围应较宽.在特定的电解质浓度范围内,获得了超低界面张力(10~(－2)~10~(－3)”达因/厘米)的活性刑配方.这些配方还显示出随增溶参数增加而界面张力降低的特性.当加入醇时,随着醇量的增加,最佳含盐量下降.     

聚合物驱后石油磺酸盐体系提高采收率室内实验研究

针对孤岛油田中一区Ng4砂层组油藏条件,开展了聚合物驱后以石油磺酸盐为主剂的表面活性剂驱油提高采收率的室内实验研究工作。通过大量的室内实验,研制出以石油磺酸盐为主剂的复配体系,并开展了驱油效率实验。对比了几种低界面张力活性剂驱油体系的驱油效果,筛选出效果最好曲石油磺酸盐驱油配方体系：0．3％SLPS-01C＋0．1％助剂1#。研究了不同转注时机对石油磺酸盐体系提高采收率效果的影响,在注聚合物后含水率最低时,由于聚合物驱的作用,形成“油墙”,可防止表面活性剂窜流,此时转注石油磺酸盐体系效果最好,洗油效果最佳。图4表7参21     

无碱驱油体系研究

在无碱条件下，研究一种新型石油磺酸盐表面活性剂和聚合物组成的二元复合体系．进行了物理模拟驱油试验，分析其粘度及对大庆第三采油厂脱水原油界面张力的影响。试验结果表明：二元无碱配方体系的粘度明显高于三元含碱的配方体系；以大庆油田馏分油为原料的石油磺酸盐和聚合物组成的二元无碱体系．第三采油厂脱水原油的界面张力小于10^-3mN／m的无碱配方体系的物理模拟驱油试验，比水驱提高采收率20％以上。初步证明了二元无碱复合驱油体系的可行性。     

污水配制二元复合驱驱油体系优化研究

将石油磺酸盐与甜菜碱两种表面活性剂进行复配,设计合成了污水配制的表面活性剂/聚合物二元驱油体系;考察了复配体系的界面张力、乳化性能、抗盐性能和驱油效率,并对表面活性剂/聚合物二元驱油体系注入参数进行了优化。实验结果表明,石油磺酸盐与甜菜碱质量比为5∶5时,体系的界面张力、乳化性能及驱油效率均高于单一表面活性剂;在一定盐质量浓度范围内,复配体系显示出良好的抗盐性能。三管并联岩心驱替实验结果表明,聚合物含量及用量不变的条件下,梯次降低表面活性剂含量的注入方式提高采收率幅度最高,采收率可达14.35%,比恒定表面活性剂含量注入方式的采收率高3.65百分点。在表面活性剂注入方式不变的条件下,梯次增加聚合物含量注入方式的采收率为15.79%,比恒定聚合物含量注入方式的采收率高5.09百分点。现场试验结果表明,梯次降低表面活性剂含量及梯次增加聚合物含量的注入方式可有效提高砾岩油藏二元驱的采收率。     

石油磺酸盐-乙二胺复合驱油体系研究

针对无机碱表面活性剂驱替会引发结垢、对地层造成伤害等问题,采用有机碱代替无机碱与表面活性剂复配。以乙二胺(EDA)作碱剂,与石油磺酸盐(SLPS)复配,优选出表面活性剂-有机胺驱油体系的组成为:质量分数为0.20%SLPS+0.15%EDA。评价了表面活性剂-有机胺驱油体系抗盐性能、乳化性能、驱油性能;其中,盐对体系驱替能力的影响:当氯化钠浓度低于30 000 mg/L,氯化钙浓度低于400 mg/L时,体系能使油水最低界面张力降到10-3m N/m以下。体系的乳化特性随着水油体积比的减小,乳状液中值粒径逐渐变大。驱油实验表明,水驱后,该复合体系原油采收率可提高10.83%。     

低浓度表面活性剂-聚合物二元复合驱油体系的分子模拟与配方设计

 采用耗散颗粒动力学（DPD）方法在介观层次上模拟了表面活性剂烷基苯磺酸盐在油-水界面的排布行为,考察了分子结构、油相等因素对界面密度和界面效率的影响,探讨了利用表面活性剂复配协同效应提高界面活性的机理。实验研究了表面活性剂类型、油相、表面活性剂复配等对油-水界面张力的影响。结果表明,“阴-非”表面活性剂复配可使油-水界面张力降低1个数量级。根据分子模拟和实验研究结果,结合孤东七区试验区原油特点,提出了“0.3%”石油磺酸盐 + 0.1%表面活性剂1^#+0.15%聚合物"的二元复合驱配方,可使油-水界面张力降低至2.95×10^-3 mN/m,物理模拟实验提高采收率高达18.1%。     

乙醇胺-石油磺酸盐二元复合驱油体系

以油水界面张力作为性能评价指标,优选了有机碱乙醇胺(MEA)与表面活性石油磺酸盐(SLPS)的最佳复配体系:0.30%MEA+0.30%SLPS,对优选的MEA/SLPS二元复合驱油体系的界面活性、抗盐性能、耐温性能、乳化性能及驱油性能进行了评价,并与常用的无机碱/表面活性剂(NaOH/SLPS)二元复合驱油体系的性能进行对比。结果表明,有机碱MEA与无机碱NaOH和表面活性剂SLPS的复配体系相比,降低油水界面张力的能力相差不大,均可达到10-3m N/m以下,但有机碱与表面活性剂的二元复配体系可以在更短时间内将油水界面张力降至最低;与NaOH/SLPS体系相比,MEA/SLPS体系的抗盐性能、乳化性能及驱油性能都更加突出,耐盐可达30000 mg/L,提高采收率可达13.2%,但耐温性能略差,仅为70℃。在一定温度范围内,有机碱可替代无机强碱作为今后油田化学驱油用碱,并会取的更好的驱油效果。     

驱油用石油磺酸盐的界面张力研究

表面活性剂驱主要是通过表面活性剂降低油水界面张力、提高毛管数而起到提高原油采收率的作用，而石油磺酸盐是一类重要的磺酸盐型表面活性剂。由于石油磺酸盐耐温，适当结构加上适当条件可产生超低界面张力，与非离子表面活性剂相比吸附量少，而且磺化工艺简单、成熟，原料来源广、便宜，使它成为一种重要的驱油用表面活性剂。本文重点对石油磺酸盐的表面张力对提高采收率方面作了阐述，并与其他类表面活性剂进行了比较。     

醇比例和油组成对玉门石油磺酸盐（3A）体系相态的影响

本文研究的体系组成是以玉门石油磺酸盐(3A)为表面活性剂,异丙醇和正丁醇复配为助剂,矿化水和玉门老君庙L层原油与玉门炼油厂灯用煤油混合为模拟油。文中着重研究了醇的配比、醇含量和模拟油中原油含量,对所形成微乳液的相态及共有关特性参数(最佳含盐度S~*,三相区盐宽ΔS、增溶参数、界面张力)的影响,并和以正癸烷为油相的结果进行了比较。本文所得规律对三次采油工作具有指导意义。     

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.     

三季铵盐表面活性剂界面性能及驱油效果评价

在化学驱中,降低油水界面张力是表面活性剂驱油最基本的机理。三季铵盐表面活性剂因其特殊结构表现出更好的界面性能。针对已合成的三季铵盐,探讨了各因素对界面性能的影响,结果表明,纯三季铵盐溶液与长庆油区模拟油界面张力可达10-2mN/m,比常规活性剂低1～2个数量级,具有较好的耐盐、耐高温性;与阴离子活性剂α-烯烃磺酸盐复配后,界面张力可达10-4mN/m,表现出较好的协同效应。驱替实验结果表明,纯三季铵盐可降低低渗透岩心注入压力10.6%,提高采收率8.35%;与α-烯烃磺酸盐复配后,降压率为17.4%,岩心采收率提高了11.1%,降压和驱油效果更佳,这也表明界面张力越低,提高低渗透岩心采收率效果越好。     

碱-助表面活性剂-聚合物体系相性质的研究

本文综述了采用乳化筛选试验法制作活性图,对碱-助表面活性剂-聚合物(APS)驱油体系相性质所作的研究。讨论了活性剂、碱对体系相性质的影响及相性质与界面张力、驱油效率之间的关系。在碱-原油体系中加入低浓度表面活性剂可使活性区加宽,体系最佳含盐量提高。过量碱在体系中起电解质作用。一价阳离子对相性质的影响次序为 K~ >Na~ >NH_4~ 。最佳体系的界面张力可达到很低值。     

驱替体系的主要性质对驱油效率的影响

为了深入研究粘弹性、粘度和界面张力等性质对驱油效率的影响,采用系列驱替体系进行了大量的物理模拟实验。与前人研究方法不同,实验中将表面活性剂和碱的质量分数分别固定为0.3%和1.2%,通过调整烷基苯磺酸盐表面活性剂的组成配方,使三元复合体系具有不同的界面张力数量级,避免了化学剂质量分数变化引起的实验偏差。研究结果表明,在相同粘度下,三元复合体系的弹性小于聚合物溶液;与水驱相比,单独聚合物驱和表面活性剂—碱二元驱可分别提高采收率14.37%和7.05%;同时改变粘度和界面张力可提高采收率30.41%,证明两者的协同作用效果优于改变单因素时驱油效率的简单加和;粘度越高,降低界面张力对提高驱油效率的影响越大。因此,合理匹配粘度与界面张力之间的关系是提高驱油效率的有效途径。     

醚羧酸盐及其与石油磺酸盐和碱的复配研究

本文报道醚羧酸盐表面活性剂的应用研究结果。在考察这种非离子阴离子型表面活性剂的耐温、耐盐、耐钙能力及界面张力基础上，主要研究了它与石油磺酸盐和碱的复配性能。实验研究结果表明，这种表面活性剂与石油磺酸盐复配不仅能大大改善石油磺酸盐的耐盐性能，而且不需添加低分子量的醇即能使复配体系与癸烷的界面张力达到超低，可用于高矿化度地层驱油。加入碱可进一步增强醚羧酸盐／石油磺酸盐复配体系的界面张力协同效应     

寻找最佳中相微乳液配方的方法研究——正交试验设计和方程系数法

以石油磺酸盐(3A)为表面活性剂,应用正交试验设计和方程系数法开展了微乳液驱油体系的配方研究。正交试验设计法能在较短时间内给出配方,所得配方的表面活性剂浓度为2%(稀体系的规定指标),体系的两个界面张力均达到超低(3.30×10~4mN/m),增溶参数为12,室内驱油效率为94.6%。对于方程系数法,不同的基醇和追加醇所对应的方程不同。基醇为水溶性醇时,lnS~*=ln〔-0.198(A)+f′(ACN)-0.0481(C_s-3.15)〕+0.019(t-28);基醇为油溶性醇时,ln〔S~*+0.0481(C_s—3.15)〕=0.212(ACN)+f′(A)+0.019(t-28)-2.37。以原油为油相时,用上述方程能得到满意的配方。     

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...     

无碱三元乳化驱油体系

三元复合驱是进一步大幅度提高原油采收率的重要方法之一，目前已进入工业化推广阶段，但仍存在注采系统结垢及生产维护成本较高等问题。根据大庆油田三元复合驱的强碱、弱碱和无碱化战略部署，用氯化钠代替碳酸钠研发出无碱三元体系，但其乳化能力弱，采收率提高值比弱碱三元体系低2%～3%。为提高无碱三元体系的乳化性能，提升驱油效果，以无碱三元体系为基础，采用E表面活性剂与石油磺酸盐复配，研发出大庆油田无碱三元乳化驱油体系。体系不添加醇和助剂，且在表面活性剂质量分数较低(0.3%)时能够与大庆原油形成WinsorⅢ型中相微乳液。进一步研究表明，其增黏性、界面活性、黏度及界面张力稳定性、抗吸附性能与弱碱三元体系基本一致。驱油实验结果表明该体系具有注入能力强、色谱分离弱、乳化能力强的特点，可比水驱提高采收率41.12%,较弱碱三元体系增加提高采收率11.25%。根据室内研究结果，初步测算该体系吨油化学剂成本较弱碱三元体系下降42.90%。研发出的大庆油田无碱三元乳化驱油体系不仅实现了三元复合驱无碱化的目标，而且实现了从超低界面张力复合驱到低浓度中相微乳液驱的跨越，达到了大幅度提高采收率和降本增效的目的，具有广...     

石油磺酸盐中极性组分的协同效应

采用硅胶柱层析法将两种石油磺酸盐分别分离成不同极性组分,在加醇和无醇条件下考察了石油磺酸盐不同极性组分及其复配体系的相行为和超低界面张力。将不同极性组分按一定比例复配,在加醇条件下可形成中相微乳液,且可获得较高的增溶参数和超低界面张力。在无醇条件下,石油磺酸盐单独组分均不能形成中相微乳液,合理复配两种或三种不同极性组分,不但可以形成中相微乳液且可获得较高的增溶参数和超低界面张力,相行为参数随复配比例的变化而变化。在上述实验的基础上提出石油磺酸盐是由不同极性组分组成的复杂表面活性剂,其不同极性组分间存在协同效应,极性在协同效应中起着重要作用。建议根据不同极性组成比例来监控石油磺酸盐产品质量。     

二元无碱驱油体系的室内研究与评价

随着三元复合驱技术研究的不断深入, 三元复合驱体系中碱对石油开采过程及地层造成的危害日益凸现。以自制石油磺酸盐NPS-2为表面活性剂, 通过考察不同质量分数的NaCl和石油磺酸盐对大庆采油四厂油水界面张力的影响, 确定了二元无碱驱油体系配方, 并对该体系的应用广泛性和驱油效果进行了评价。结果表明, 从自制石油磺酸盐为表面活性剂, 二元无碱驱油体系合适配方为C_NaCl=0.6%~1.2%, C_NPS-2=0.1%~0.3%, C_HPAM=0.12%. 该二元复合驱配方体系可使油水界面张力降至超低, 全部达到10^-3mN/m 数量级, 最低可达10^-4mN/m 数量级, 能够避免由碱引起的对地层和采油设备的损害, 具有很高的现场应用价值。     

微乳液驱油体系最佳配方的研究—方程系数法

根据中相微乳液的最佳(?)盐量 S,与原油等效烷烃值、助活性剂醇的类型和浓度、石油磺酸盐的结构参数以及体系温度有关,即 ln S=f(ACN,A,δ,t)。本文通过试验,以新疆石油磺酸盐为基础,找出上述方程,为寻找微乳液驱油体系最佳配方开辟了新的途径。