三元复合驱油体系粘弹性及界面活性对驱油效率的影响

实验研究了大庆油田所用ASP三元复合驱替液的驱油效率与碱浓度之间的关系。在45℃(大庆油藏温度)下,随碱浓度增大(0～1.5×104mg/L),NaOH/ORS 41/HPAM蒸馏水溶液在全部实验剪切速率范围内的粘度及在全部实验剪切振荡频率范围内的损耗模量、储能模量、松弛时间均不断下降,表明溶液粘弹性不断减小;溶液与原油间的动态界面张力(60min稳定值)基本上不受聚合物浓度的影响,而随碱浓度的增大而下降,在碱浓度≥8.0×103mg/L时达到超低值(10-3mN/m)。用注入水(矿化度3.7×103mg/L)配制的相同ORS 41和HPAM浓度、不同碱浓度(0、3.0×103、6.0×103、1.2×104mg/L)的ASP溶液在不同岩心上的驱油效率变化规律有很大不同,水驱后提高采收率的幅度,在人造非均质岩心上在碱浓度3.0×103和6.0×103mg/L时达到高峰值,在标准长度和加长至两倍长度的两组天然均质岩心上随碱浓度增大而逐步提高,在碱浓度增大至1.2×104mg/L时略有降低。高碱浓度ASP溶液尽管具有超低界面张力,但由于粘度低、粘弹性低,驱油效率也低;油水界面张力在10-1～10-2mN/m、粘弹性(和粘度)较高的ASP溶液在岩心上驱油效率最高;超低界面张力不是绝对必要的。图4表2参11。     

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...     

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。     

界面张力特征对三元复合驱油效率影响的实验研究

分别采用了油水平衡界面张力和瞬时动态界面张力为1mN/m、0.1mN/m、0.01mN/m和0.001mN/m的4种体系进行了岩心驱油试验.结果表明,在大庆油田三元复合驱中,油水动态界面张力最低值是影响驱油效果的重要因素,而不是平衡界面张力.动态界面张力最低值达到0.01mN/m时,体系的驱油效果与界面张力平衡值达到0.001mN/m时基本相同.因此,可以大幅度降低三元复合体系中碱的用量,甚至可以不用碱.此外,还可以降低对表面活性剂的苛刻要求,扩大表面活性剂的种类和范围.     

甜菜碱活性剂驱油体系对油水界面张力的影响

通过研究作为驱油表面活性剂的甜菜碱污水溶液与大庆油田第一采油厂脱水原油之间的界面张力,探讨了活性剂浓度、碱的种类和浓度、牺牲剂等因素对体系界面张力的影响,同时研究了岩心静态吸附前后和采出液界面张力值的变化情况.实验结果表明:碱对界面张力的影响较大,该体系表面活性剂中无需加碱;牺牲剂加入到此类表面活性剂的体系中能够很好地发挥作用.     

复合驱油体系与孤东油田馆5^2^＋^3层原油间的界面张力

本文报导了用于孤东油田馆5~(2+3)层复合驱油试验的ASP体系与原油间界面张力的研究结果。在ASP复合驱油体系中,碱A和表面活性剂S在降低界面张力上有协同效应,聚合物P的影响很小。在单一A和A+S体系中最佳碱浓度为0.2％和1.5％(Na_2CO_3)。1.5％Na_2CO_3+0.4％OP-10体系有最佳界面特性。     

杏五区中块三元复合体系驱油配方研究

根据杏五区中块油层的特点，进行了三元复合体系驱油配方研究，确定三元复合体系配方为１．２％ＮａＯＨ＋０．３％ＯＲＳ＋１．４％胶板聚合物。三元复合体系与杏五区中块原油形成的界面张力为１０－３ｍＮ／ｍ，室内天然岩心驱油效率比水驱采收率提高２１．７％。     

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。     

动态界面张力特征及影响因素研究

采用旋转滴界面张力仪，研究了三元复合驱油体系中影响界面张力的有关因素，建立了界面反应模型，并提出了表征该驱油体系特征的浓度窗口和时间窗口等界面参数。结果表明，碱浓度影响动态界面张力的初始值、最低值以及时间窗口，最佳动态界面张力与表面活性剂组成及油相组成有重要的关系。     

用正交试验设计方法寻找三元复合驱油体系配方的研究

以胜利油田孤岛试验区原油为油相,根据原油与驱油体系之间的相态扫描和界面张力变化情况,应用正交试验设计方法,筛选出最佳的碱／表面活性剂／聚合物三元复合驱油体系配方,能提主采取率２６．２％（ＯＯＩＰ）。     

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。     

埕东泡沫复合驱采出液油-水界面性质及乳状液稳定性研究

 以埕东泡沫复合驱采出液为研究对象, 配制一系列含不同浓度泡沫剂的模拟水和模拟油组成的体系,采用界面张力仪、表面黏弹性仪和Zeta电位仪测定了这些体系的油-水界面特性,考察了发泡剂浓度对这些界面特性及乳状液稳定性的影响。结果表明,由于泡沫复合驱采出水中含有固体悬浮物,使得过滤后采出水-原油模拟油体系的油-水界面张力和界面剪切粘度降低。模拟水中加入发泡剂后,模拟水-原油模拟油体系的油-水界面张力降低,界面剪切粘度增加,但变化幅度较小,而油滴表面的Zeta电位绝对值增大;原油与含发泡剂的模拟水所形成的W/O和O/W乳状液的稳定性随发泡剂浓度的增加而增强。     

OCS驱油剂用作不同断块油田表面活性剂驱的可行性研究

通过研究OCS驱油体系的油水界面张力和乳化性能及驱油效果,考察其在不同断块油田表面活性剂驱的可行性。结果表明,当OCS表面活性剂含量为0.05%-0.4%时,驱油体系与不同断块油田原油间的界面张力可降到10-2-10-3mN/m数量级,说明OCS驱油体系具有较好的界面活性和适中的乳化性能。物理模型驱油试验结果表明,在水驱基础上,注入0.3PV的OCS表面活性剂水溶液,原油采收率可提高18.08%。     

二元复合驱采出液的油水界面性质和破乳条件的关系

用界面张力仪和表面粘弹性仪研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和表面活性剂(石油磺酸盐和非离子型表面活性剂)形成的二元复合体系对模拟油与模拟水(简称油水)界面特性、乳状液稳定性和采出液处理效果的影响。实验结果表明,含固体悬浮物的采出液过滤后与模拟油间的界面张力和界面剪切黏度降低;随表面活性剂浓度的增加,油水间的界面张力和界面剪切黏度降低,而随HPAM浓度的增加,油水间的界面张力和界面剪切黏度增加;原油与二元复合体系所形成的W/O和O/W型乳状液稳定性随HPAM和表面活性剂浓度的增加而提高;采出液中HPAM和表面活性剂的浓度增加,处理采出液的效果变差。     

高效驱油用表面活性剂室内实验研究

通过单因素实验,得到重烷基苯磺酸钠（A1）、异丙醇（CH-2）、异构十醇聚氧乙烯醚（F-2）、Gemini表面活性剂（GL-2）的最佳质量比为3:6:2:2的表面活性剂体系CQBH-1,并进行了配伍性、吸附性和驱替实验。CQBH-1的价格比市场销售的油田常用表面活性剂平均低20%以上。结果表明,在质量分数0.3%～0.5%下,CQBH-1溶液与长庆某油田模拟原油间的界面张力为5×10^-3～8×10^-3mN/m。在常压、60℃下,CQBH-1与该油田注入水、地层水和原油均有良好的配伍性,且具有较好的抗吸附性能,质量分数为0.3%～0.5%的CQBH-1溶液静态吸附后与模拟原油间的界面张力仍能达超低数量级。岩心驱替实验表明,注入0.3PV质量分数为0.5%的CQBH-1表面活性剂溶液,渗透率为1.1×10^-3～100×10^-3μm²人造岩心在平均水驱采收率56.70%的基础上可平均提高采收率10.48%。     

Study of Interfacial Tension Between Oil and Surfactant Polymer Flooding

Abstract

Surfactant polymer flooding is an important technology for enhancing oil recovery. It is generally thought that the lower the interfacial tension (IFT) between the combination flooding and oil is the higher oil recovery is. Some physical stimulation experiments have been conducted to show that a system with low IFT could bring better oil recovery than one with ultralow IFT in heterogeneous reservoirs. Emulsion experiments and visual experiments have also been carried out to determine the reason. This article presents results of those experiments and gives the possible mechanism of those results.     

兴1块复合驱配方室内筛选研究

化学驱提高原油采收率的能力主要取决于体系的界面张力。用实验方法研究了聚合物、表面活性剂对兴１块驱油体系界面张力的影响。结果表明：表面活性剂对降低界面张力起重大作用，而聚合物则影响甚微；单纯碱剂或碱浓度小于０．５％的复合配方不能使兴１块驱油体系界面张力降至超低。初步得出了兴１块复合驱配方，其中二元配方为：（１．５％～２．０％）Ｎａ２ＣＯ３＋（８００～１０００ｍｇ／Ｌ）Ｍｏ－３０００；三元配方为：（１．５％～２．０％）Ｎａ２ＣＯ３＋０．２％ＡＤＦ４（或ＬＨ）＋（８００～１０００ｍｇ／Ｌ）Ｍｏ－３０００。它们均可将体系界面张力降至１０－３ｍＮ／ｍ数量级，为该区块复合驱数模及矿场试验提供了基础数据。     

渤海S油田聚合物驱采出液油水界面膜的稳定性分析*

为了明晰渤海S油田聚合物驱采出液油水界面膜稳定性的影响因素,通过对乳状液油水界面流变性、Zeta电位和界面张力等性质的表征,评价了聚合物类型、疏水缔合聚合物质量浓度和水相矿化度对原油乳状液稳定性的影响。研究表明:相对于线性聚合物,疏水缔合聚合物对于渤海S油田的原油乳状液具有明显的增稠、增黏效果,能够明显改变油水界面电性,增加油水界面活性,增强油水界面膜强度,具有更好的原油乳状液稳定效果。同时,疏水缔合聚合物的质量浓度与乳状液的界面膜弹性呈线性关系,随着聚合物质量浓度从0 mg/L增加至800 mg/L,乳状液的界面膜弹性从4 Pa增加到17 Pa。当聚合物质量浓度增至400 mg/L时,聚合物在油水界面上的吸附接近饱和。水相矿化度对原油乳状液的稳定性也有较大的影响,当矿化度在0数9417.7 mg/L时,乳状液的稳定性主要受界面电性的影响;当水相矿化度在9417.7数18835.4 mg/L时,乳状液的稳定性主要受油水界面膜结构强度的影响。图12参17