水包油乳状液的反相破乳剂选择与制备

大庆油田近年来开展的三元(碱、表面活性剂、聚合物)复合驱矿场实验取得了比水驱和聚合物驱分别提高采收率17%～20%和10%的良好效果,但采出液中残留的碱、表面活性剂和聚合物导致油水乳化程度加大,给采出液的油水分离带来了困难。为此,根据大庆油田三元复合驱采出液的油水分离特性,以模拟采出液为介质,采用均匀设计方法研制了一种针对大庆油田三元复合驱采出液的破乳剂,并测试了该破乳剂对模拟三元复合驱采出液和实际三元复合驱采出液的破乳效果。     

驱油剂对弱碱三元采出液油水界面张力的影响

研究了碱、表面活性剂和聚合物对石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液油水界面张力的影响。实验结果表明,油水动态界面张力随表面活性剂和碱含量增大而降低;在表面活性剂和碱共同作用下,模拟三元复合驱采出液油水动态界面张力下降显著;加入聚合物会使油水动态界面张力升高,但与碱和表活剂相比,聚合物对油水动态界面张力的影响不大。     

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。     

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。     

三元复合驱采出液影响乳状液稳定的因素

三元复合驱是三次采油的一种重要方法,它是采用碱、表面活性剂和聚合物三种化合物混合构成驱油剂的一种驱油技术,可比水驱提高采收率20%以上。由于三元复合驱中使用了碱、表面活性剂和聚合物,使得油田采出液形成的乳状液更加稳定,破乳更加困难。因此,有必要对三元复合驱过程形成乳状液的机理、影响乳状液稳定的因素进行研究。     

喇北东块弱碱三元复合驱采出液化学剂分布规律研究

为优选大幅度提高三类油层采收率技术,对注入井和采油井进行了化学检测,明确化学剂分析规律,并开展了喇北东块高Ⅱ1-18油层弱碱三元复合驱现场试验,2020年10月试验进入三元副段塞阶段。三元复合驱体系在地下运移过程中,受到多种因素影响,导致聚合物、碱、表面活性剂发生色谱分离,最终转移到采出端口。因为转移消耗时间不同,采出化学剂检测的浓度系数有很大差异。现场试验表明:试验区采出液中最先检测到聚合物,之后检测到碱,最后检测到表面活性剂,检测到聚合物时的化学剂注入体积与检测到碱时的化学剂注入体积相差0.07 PV,检测到碱时的化学剂注入体积与检测到表面活性剂时的注入化学剂体积相差0.14 PV,并且各种化学剂采出浓度差异明显。通过对注采井取样监测,分析化学剂浓度的分布规律,可进一步指导三元复合驱配方设计和方案调整,为进一步提高三元驱采收率提供技术支持。     

三元复合驱采出液中防垢剂浓度的检测方法与应用

针对目前三元复合驱油井采出液防垢剂浓度的检测方法尚属空白,采用了电感耦合等离子体发射仪（ICP）测定法,分析了三元采出液中聚合物、表面活性剂、碱以及硅离子对防垢剂浓度测定的影响。研究结果表明,聚合物对防垢剂浓度检测影响最大,表面活性剂、碱和硅离子对防垢剂浓度检测影响较小,平均精度偏差最高仅为2.6%。为消除聚合物的影响,采用氧化降解预处理方式,使检测平均精度偏差由 38.9%降为0.2%。使用 ICP 法对大庆油田某三元复合驱试验区块30口油井进行了防垢剂浓度检测现场试验,药剂方案符合率由检测前的80%     

驱油剂对三元复合驱采出液破乳脱水的影响

研究了驱油剂对三元复合驱模拟采出液破乳脱水效果的影响规律,单一的碱、表面活性剂和聚合物对脱水率和水色有较大的影响;3种驱油剂之间存在明显的协同作用,对脱水率和脱出水色的影响很大.显微照片验证了含驱油剂的乳液存在多重乳状液.根据破乳机理和三元复合驱采出液的特点,提出了合成新型破乳剂的研究思路.     

强碱三元复合驱采出液脱水处理对策

强碱三元复合驱指的是用廉价的碱部分或全部代替价格昂贵的表面活性剂,从而达到降低化学驱表面所需的活化剂用量。随着科学技术的进步,运用强碱三元复合驱工艺进行工业生产也出现一些不足和漏洞,例如采出液的处理问题等。本文以某区块三元复合驱采出液脱水系统运行与调整为基础,通过对三元复合驱试验各阶段采出液变化特征进行分析,总结分析不同阶段采出液脱水处理方法及效果,提出分阶段的采出液脱水处理的方法,可为三元复合驱采出液处理提供借鉴。     

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 ％。     

高驱油剂含量复合驱采出水的油水分离

研制了对大庆油田北一区断西试验区进口烷基苯磺酸盐表面活性剂强碱体系三元复合驱采出液兼有破乳和清水双重功能的油水分离剂SP1001,并提出了采用沉降-气浮选工艺解决三元复合驱采出水油水分离问题的方法。受采出水中高浓度表面活性剂和聚合物的影响,高驱油剂含量三元复合驱采出水油水分离困难。高驱油剂含量三元复合驱采出水可采用沉降-浮选工艺实现有效的油水分离。     

三元复合驱采出液新型破乳剂研究

近年来,为保证原油稳产,大庆油田大面积推广应用三元复合驱油技术,在增加原油产量和大幅度提高原油采收率的同时,采出液中残留的聚合物、碱、表面活性剂含量逐渐增多,导致采出液乳化严重、破乳效果差、药剂用量大、处理成本高等问题,给生产管理带来了较大难度。因此,开展了新型三元破乳剂研究。论述了三元复合驱采出液的主要特性和三元破乳剂破乳原理,针对杏十联地区三元-1、三元-2转油站采出液特性,研发了7种新型破乳剂,以及室内试验和现场试验情况。研发的破乳剂配方和加药模板,对于油田其他区块三元复合驱采出液破乳,具有一定的参考和借鉴意义。     

三元复合驱采出液中微量硅的定量分析

研究了硅钼蓝分光光度法用于分析三元复合驱采出液中硅浓度的可行性。考察了碱（NaOH）、聚合物（HPAM）、表面活性剂（ORS－41）和无机盐对硅定量分析的影响。实验表明，水样中含有的碱和无机盐对硅的定量分析影响较小；由于测定条件为pH值1－2，聚合物的浓度对硅的定量分析有较大的影响，可以通过加入适量丙酮消除其影响；表面活性剂对硅的定量分析影响最大，可以用甲苯或氯仿苯取来消除其影响。用本方法能够准确、快速地分析三元复合驱采出液中微量的硅，分析的线性范围在0－100μg/（100mL），测定值的精度大于96％。     

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。     

羧酸盐三元复合驱采出液破乳剂优选和应用

为找出适合羧酸盐三元复合驱采出液处理的破乳剂,进行羧酸盐表面活性剂三元复合驱采出液破乳剂优选和应用试验。通过室内破乳剂评价试验,优选适合羧酸盐表面活性剂三元复合驱采出液的破乳剂FD330。破乳剂FD330对羧酸盐表面活性剂三元复合驱采出液具有良好的破乳效果,在最佳加药量为30 mg/L的情况下,游离水脱除器放水含油量降至350 mg/L以下。     

利用磷硅酸盐-表面活性剂-聚合物复合体系提高原油采收率

"表面活性剂-碱-聚合物"三元复合体系是提高采收率的实用技术之一,但其中强碱NaOH会引起采油设备腐蚀和地层结垢问题,这影响了该技术的大规模推广应用。SJT-B助剂是一种磷硅酸盐化学助剂,用助剂代替碱进行了三元复合体系驱油实验。对表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的缓蚀防垢作用、界面张力、吸附、色谱分离、流动特性和驱油效果进行的研究结果表明,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系具有缓蚀防垢、降低界面张力的效果,且其动静吸附量低。以大庆杏树岗油田的地质特征为基础建立的物理模型上进行了驱油实验,结果证实,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的调驱效果好于现有表面活性剂-碱-聚合物三元复合体系。     

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。     

改进的浊度法用于检测大庆油田三元体系中的聚合物浓度

采用浊度法检测大庆油田三元复合体系中的聚合物浓度时,碱和表面活性剂会影响聚合物浓度的检测结果。为了更准确地测定三元复合体系中的聚合物浓度,开展了浊度法的改进研究,通过盐析-萃取分析法消除三元体系中表面活性剂的影响,采用加大醋酸用量的方法消除碱的影响,考察了改进浊度法在测定现场油井采出 液中聚合物浓度的应用效果。结果表明,改进的浊度法消除了三元体系中表面活性剂和碱对聚合物浓度检测的干扰,提高了检测结果的准确度。用改进的浊度法测定室内三元体系中的聚合物浓度,可使相对误差由未改进前的2.00%～50.25%降至-4.40%～2.00%;现场用于测量喇嘛甸油田强碱三元复合试验区油井采出液中的聚合物浓度的相对误差为1.90%～5.20%。图1 表4 参12     

新疆油田三元复合驱采出液乳化及破乳影响因素

为了明确新疆油田三元复合驱采出液的乳化和破乳机理,研究了采用驱油剂(弱碱Na_2CO_3、表面活性剂KPS和聚合物HPAM)和破乳剂室内配制的三元复合驱模拟乳液的乳化和破乳情况。结果表明,弱碱Na_2CO_3浓度对模拟乳液与原油间的界面张力影响最为明显,当Na_2CO_3、KPS和HPAM浓度均为400 mg/L时,油水界面张力从13.957 mN/m降至0.018 mN/m。表面活性剂KPS对模拟乳液的Zeta电位降低作用明显,当表面活性剂加量为600 mg/L时,乳液的Zeta电位从-31.5 mV降至-53.6 mV;聚合物HPAM对模拟乳液的黏度影响显著,而碱和表面活性剂对模拟乳液的黏度影响不明显。低的界面张力、强的负电性、高的乳化程度和大的水相黏度共同导致三元复合驱乳液稳定性增强。在三元复合驱乳液的破乳过程中,油水界面张力和Zeta电位均显著升高,且升高程度与破乳效果的好坏呈现正相关性。AR型破乳剂对新疆油田三元复合驱采出液的破乳效果最佳。     

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。