复合驱中界面张力数量级与提高采收率的关系研究

文章分析了表面活性剂/聚合物二元复合驱和碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱驱油指标(超低界面张力必须达到10-3mN/m)理论的缺陷;在大量岩心试验的基础上,比较了不同界面张力下的采收率值,认为平衡界面张力为10-3mN/m不是表面活性剂驱油及复合驱的必要条件,平衡界面张力为10-2mN/m时也能达到与前者同样的驱油效果;并且只要瞬时界面张力达到10-3mN/m,也能达到较好的驱油效果,从而为表面活性剂复合驱的广泛应用提供了实验基础。     

适合红岗油田萨尔图油层的三元复合驱油体系

根据红岗油田萨尔图油层特征 ,筛选出了一种三元复合驱油体系 ,该体系与红岗油田萨尔图油层形成的界面张力可达到 10 -3 mN/m。该体系组成为 :0 .0 6 %表面活性剂S 96 1.5 %NaOH 0 .2 %聚合物 0 .2 %助剂 ,在油层温度下与原油间界面张力 3× 10 -3 — 7× 10 -3 mN/m ,粘度 >2 0mPa·s ,在室内岩芯流动实验中 ,该三元复合驱油体系在水驱基础上提高采收率 10 %左右。     

孤岛油田西区复合驱界面张力研究

针对胜利油区孤岛油田西区油藏条件开展了单一碱、单一活性剂+碱体系、复配活性剂+碱体系及碱+活性剂+聚合物体系的界面张力实验.探索了碱浓度、活性剂浓度、复配活性剂及聚合物的加入等对动态界面张力的影响规律;考察了驱油体系经岩石吸附和热老化以后的界面张力特征;研究了界面张力等值图.研究表明,该区复合驱油体系即使活性剂有效浓度在150mg/L条件下亦可达到3×10-3mN/m的低界面张力;聚合物的加入对体系的界面张力影响不大;体系经油砂吸附和热老化后仍能保持较低的界面张力.     

锦州油田无碱二元复合驱实验研究

针对锦州油田的条件及开采现状,进行了α-烯烃磺酸盐类表面活性剂HDS及SNF聚合物组成的二元复合体系(SP)提高采收率的室内研究。考查了HDS表面活性剂的界面张力特性以及吸附特征;进行了二元复合体系的界面张力、表观黏度及岩心驱替等实验。结果表明:HDS表面活性剂油水平衡界面张力可以降低到超低数量级(10-3mN/m),吸附损失小(0.2%浓度HDS≤2.0 mg/g);二元复合体系油水平衡界面张力也能达到超低;黏度保持率高(≥90%),配伍性好,相对水驱提高采收率20%以上。故HDS表面活性剂是性能优良的表面活性剂,HDS与SNF聚合物组成的无碱二元复合体系能大大提高锦州油田的采收率,无碱二元复合驱是适合锦州油田开发的新技术。     

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。     

一种新型低伤害有机碱三元复合驱油体系

针对传统的无机碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱油体系容易对地层造成结垢堵塞和采出液后续处理及排放较困难等问题,使用与地层水配伍性较好的有机碱和低毒、易生物降解以及价格低廉的生物表面活性剂为主要处理剂,研制了一种新型低伤害有机碱三元复合驱油体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明：新型低伤害有机碱三元复合驱油体系具有较低的界面张力,老化90 d后界面张力仍能维持在0.004 4 mN/m;驱油体系与原油形成的乳状液稳定性较强,在60℃下放置120 min析水率为33.6%,放置24 h电动电位仍能达到-73.5 mV;驱油体系具有良好的抗吸附性能,吸附5次后界面张力仍能维持在0.009 3 mN/m;驱油体系的生物毒性较低,EC50值可以达到58 450 mg/L,并且易生物降解,BOD5与CODcr比值可以达到34.6%,环保性能良好。实践证明,新型低伤害有机碱三元复合驱油体系的驱油效果较好,在岩心水驱后注入0.5 PV三元复合驱油体系后能使采收率继续提高25.5%以上,在三次采油方面具有较好的应用前景。     

表面活性剂-聚合物二元复合体系评价指标探讨

表面活性剂SP-1及石油磺酸盐KPS与聚合物分别复配为二元复合体系.通过实验对比评价了这2种二元复合体系的物理模拟驱油、降低油水界面张力、乳化原油、改变岩石润湿性及抗吸附等的能力.虽然KPS二元复合体系与原油界面张力为6.2x10-2mN/m,但在4组驱油实验中,有3组采收率提高值都高于界面张力为9.1x10-3mN/...     

高矿化度油藏复合驱油体系研究

主要针对高场油田高温高矿化度油藏进行了复合体系化学荆筛选和复合体系线性岩心驱替试验研究。其结果表明：高温高矿化度下最佳复配体系的界面张力能达到超低界面张力（8.33×10^-3mN／m）；该体系在线性模型中注1．0VP驱油效率比常规注水提高采收率16，99％，比单独碱驱提高6．19％，比碱／聚合物二元复配体系提高0．83％。同时还利用该体系进行了不同注入速度、不同注入段塞、不同注入方式对驱油效率的影响试验，为现场开展复合驱先导性试验提供了可靠依据。     

无碱二元驱提高原油采收率技术在辽河油田的应用

针对辽河油田区块的油藏条件,在室内进行了无碱表面活性剂/聚合物复合二元驱提高原油采收率的研究。对聚合物(P)进行了基本参数的检测,确保聚合物达到驱油聚合物的行业标准;对3种表面活性剂YD,J16,BH进行了筛选,优选出对该地层原油具有最佳降低界面张力效果的表面活性剂YD;将筛选出的表面活性剂与聚合物复配组成二元体系,并得出最佳配方:0.16%P+0.15%YD。筛选出的二元体系可以使油水界面张力降至<10-3mN/m,并具有长期稳定性,采用无碱二元驱可以大幅提高原油采收率,增幅>10%。     

非均质油藏复合驱合理界面张力实验研究

针对油田三元复合驱油实际需求,通过调整活性剂、聚合物和碱的类型和配方组成,在两种具有大庆油田油藏典型地质特征的物理模型上对低活性剂浓度三元复合体系的适应性进行了实验评价。结果表明,非均质油藏三元复合驱应当兼顾扩大波及体积和提高洗油效率。将复合体系中表面活性剂和碱的浓度分别降低到0.1%和0.8%,驱替相与被驱替相间界面张力保持为0.01mN/m,并适当增大聚合物相对分子质量或增加聚合物浓度,低活性剂浓度三元复合体系驱原油的采收率可以增加20%以上。     

弱碱三元复合体系各组分作用关系研究

辽河油区锦16块(西)面临油层非均质性严重、采出程度高和含水率高等开发难题,亟待采取提高采收率技术措施.针对油田开发实际需求,在室内实验的基础上,研究了不同类型聚合物和表面活性荆对复合体系粘度和界面张力的影响,并探讨了表面活性剂浓度对三元复合体系溶液的增粘特性,以及碱浓度对三元复合体系溶液粘度和聚合物分子结构的影响,并首次利用界面张力值来评价表面活性剂在天然油砂上的吸附特性.实验结果表明,聚合物添加剂对界面张力存在不利影响,使复合体系的界面张力值升高.表面活性荆分子与聚合物分子链形成络合结构,对三元复合体系溶液具有增粘作用.不同类型表面活性荆在天然油砂上的吸附量存在差异,羧酸盐类表面活性剂在天然油砂上的吸附量最低.     

聚合物／表面活性剂二元复合体系室内研究

针对海上旅大10-1油田,筛选出适合海上油田的易溶解、耐温性能和增黏效果较好的大庆高分子聚合物HPAM,以及在较低质量浓度范围内能使油水界面张力达到超低的表面活性剂SSOCT。在目标油藏温度下,二者组成的二元复合体系（1500mg／L大庆HPAM＋1000mg／LSSOCT）的黏度和界面张力可达18．7mPa·s和1．2μN／m。试验结果表明：此二元复合体系具有较好的配伍性和一定的老化稳定性。室内水驱含水率95％后注入0.3PV二元复合体系,可提高采收率20．54％,相同经济成本下比聚合物驱提高采收率6．39％。     

聚合物疏水单体与表面活性剂对聚/表二元体系聚集体的作用

将不同疏水单体的两亲聚合物与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)复配得到聚/表二元体系,利用流变学方法、动态光散射和芘荧光探针法,研究疏水单体与SDS对两亲聚合物及其二元体系聚集体的作用规律。结果表明:由于疏水缔合和电性作用,SDS在水溶液中会与两亲聚合物发生相互作用。当SDS质量浓度为0~50 mg/L时,二元体系溶液表观粘度大幅度增大,芘的荧光光谱I_1/I_3值明显降低,这说明二元体系溶液表观粘度的增大主要是因为表面活性剂增强了疏水微区间的缔合作用,从而增大了溶液中原有空间网状结构的规模与强度;继续增大SDS的质量浓度,溶液表观粘度开始迅速下降,由于强烈的缔合和静电作用,使得两亲聚合物聚集体发生解离,并与SDS形成混合聚集体,大量小分子表面活性剂的加入,降低了混合聚集体的流体力学半径,导致溶液粘度及粘弹性下降。对比不同疏水基团碳原子数(十二烷基、十六烷基和十八烷基)的影响规律发现,SDS的加入对疏水单体为N-十八烷基丙烯酰胺的两亲聚合物作用最小。这是因为,随着碳原子数的增加,两亲聚合物的疏水基团缔合强度增高,高分子之间排斥作用越弱,聚集体结构更加紧密,SDS便难以进行解离和重组作用。     

表面活性剂/聚合物二元复合体系驱油效果研究

针对大庆油田应用的新型表面活性剂/聚合物二元复合体系,开展了微观仿真模型驱油实验和岩心驱油实验研究;对比了水驱油后聚合物溶液驱油、表面活性剂溶液驱、无碱表面活性剂/聚合物（SP）二元复合驱体系驱油3种方案的驱油效果,研究了SP二元复合体系界面张力和乳状液的含水率对其驱油效果的影响规律。研究表明:SP二元体系的驱油效果明显好于聚合物溶液和表面活性剂溶液的一元体系,人造岩心水驱油后,开展SP二元复合体系驱油提高采收率17.50%;人造岩心水驱后聚驱,再开展SP二元复合体系驱油提高采收率10.10%。该研究对指导SP二元复合体注入方案设计具有重要意义。     

表面活性剂/盐/油酸甲酯模拟油体系协同效应机理研究

从油相性质和水相性质对具有一定亲水-亲油能力的表面活性剂在油水界面上吸附的影响出发,研究模拟油中的有机添加剂(有机酸、长链醇)和不同结构的原油酸性活性组分与外加表面活性剂之间以及不同亲水、亲油能力的二元混合表面活性剂之间在降低界面张力方面的协同效应。油相中的油酸甲酯通过改变外加表面活性剂在油、水相之间的分配而影响界面浓度,从而影响界面张力,随着油相中油酸甲酯浓度的增加,油相中有机活性物质与不同结构的外加表面活性剂之间的协同效应有正有负,协同效应是正还是负与具体的水相性质密切相关。提出了判别表面活性剂与模拟油中有机物降低界面张力方面协同效应正负的经验方法,用该经验方法得出的结果与实验结果完全一致。图6参7     

表面活性剂/盐/油酸甲酯模拟油体系协同效应机理研究

从油相性质和水相性质对具有一定亲水-亲油能力的表面活性剂在油水界面上吸附的影响出发,研究模拟油中的有机添加剂(有机酸、长链醇)和不同结构的原油酸性活性组分与外加表面活性剂之间以及不同亲水、亲油能力的二元混合表面活性剂之间在降低界面张力方面的协同效应.油相中的油酸甲酯通过改变外加表面活性剂在油、水相之间的分配而影响界面浓度,从而影响界面张力,随着油相中油酸甲酯浓度的增加,油相中有机活性物质与不同结构的外加表面活性剂之间的协同效应有正有负,协同效应是正还是负与具体的水相性质密切相关.提出了判别表面活性剂与模拟油中有机物降低界面张力方面协同效应正负的经验方法,用该经验方法得出的结果与实验结果完全一致.图6参7     

污水配制聚/表二元体系可行性研究

以大港油田港西A区油藏为依托,开展了污水配制聚/表二元体系实在油藏条件下用污水配制聚合物与表面活性剂的匹配性的实验研究。     

宽分子量聚合物/表面活性剂复合驱油体系性能评价

为解决注水开发油藏在高含水、高采出程度开发阶段,非均质性较强、层间及层内矛盾突出而又无法实现分注的问题,提出了宽分子量聚合物/表面活性剂二元复合驱油体系。采用理论计算及室内实验的方法,评价了复合体系的性能,结果表明:宽分子量聚合物具有较好的增黏效果,与表面活性剂配伍性较好;并且同时发挥了宽分子量聚合物扩大波及的作用以及表面活性剂提高洗油效率的作用,与储层的适应性更好,可以在水驱基础上提高采收率15%以上;宽分子量聚合物中分子量配比应根据储层的渗透率划分确定,只有宽分子量聚合物体系与储层非均质情况匹配性最好时,才能取得最好的驱油效果。宽分子量聚合物复合驱油体系是一种有效的驱替体系,研究结果可以为处于双高开发期的非均质油藏提高采收率提供借鉴。     

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...