石油羧酸盐及碱复合体系／大庆原油间的动态低界面张力研究

本探讨了石油羧酸盐及碱复合体系和大庆原油间的动态低界面张力形成的原因，并研究了盐含量、碱含量对其间动态低界面张力的影响。结果表明，低界面张力主要是石油羧酸盐活性剂的贡献，而动态低界面张力过程是由水相中碱与原油中的有机酸反应生成的界面活性物质引起的。在某一含量范围内，随ＮａＣｌ或ＮａＯＨ含量增加，动态低界面张力曲线移向低界面张力区。     

重烷基苯磺酸盐/碱/原油体系的界面张力

研究了碱／重烷基苯磺酸盐／大主原油及苏北原油体系的动态和平衡界面张力特性。结果表明,在一定的碱浓度范围内,碱／ＨＡＢＳ／原油体系的动态界面张力呈出现明显的出象,动态界面张力最低点可达１０＾－３－１０＾－５ｍＮ／ｍ数量级,而平衡罪面张力只能达到１０＾－３ｍＮ／ｍ数量级。     

钙镁离子影响原油与ASP驱配方产生超低界面张力的机理

钙镁离子能使ＡＳＰ复合驱配方原油产生的超低界面张力大幅度升高,主要是因为体系中生成了ＣａＲ２、ＭｇＲ２分子。但当ＣａＲ２、ＭｇＲ２转变成ＣａＣＯ３、Ｍｇ（ＯＨ）２沉淀后,ＡＳＰ配方体与原油间界面张力仍能降至超低。     

复合体系与原油接触时间对界面张力的影响

研究了接触时间对NaCl／碱／重烷基苯磺酸盐／大庆原油体系界面张力的影响。结果表明,随着接触时间的延长,体系界面张力最低值上升,当接触时间由20min延长到1440min时,界面张力最低值由1,736×10^-3 mN／m上升为4．3220×10^-2 mN／m,并且曲线具有t定规律性;界面张力平衡值随着接触时间的延长缓慢上升,在120min前基本保持不变,在120min后上升为0．01mN／m以上,并平稳上升。同时,验证了在碱浓度很低的情况下（NaOH0．3％wt）加入一定量的NaCl,界面张力最小值和平衡值都可以达到超低（10^-2mN／m）。     

驱油剂对中间层原油乳状液稳定性的影响

考察了孤岛油田中间层原油和外输原油的稳定性差异以及驱油剂对原油乳状液稳定性的影响.对于同一种破乳剂TA1031,在相同的脱水条件下,外输原油与中间层原油的最终脱水率分别为95.48％和78.40％,加入二元复合驱之后,脱水率分别为83.33％和70.30％.随着驱油剂浓度的增加,zeta电位的负值越来越大,乳状液稳定性...     

低界面张力小分子驱油剂提高低渗透油藏采收率技术

对低渗透油藏注入性差、洗油效率低,水驱无法有效提高采收率等问题,提出了一种低界面张力小分子 驱油剂（LST溶液）提高低渗透油藏采收率新技术,评价了该驱油剂的界面活性、增黏性、乳化性、润湿性及其油 藏环境适应性和驱油效果。结果表明,该驱油剂具有良好的界面活性和增黏性。在6788.23mg/L的矿化水中, 质量分数为0.4%时的LST溶液的油水界面张力为0.012mN/m,且黏度与油藏原油黏度（3.4mPa·s）相近。LST 溶液具有较好的油水乳化能力,可改善油藏水润湿性。在47.2℃、油水比为1∶1的条件下,LST乳状液的稳定时 间为120min。岩心经LST溶液处理后,水相接触角由57.0°降至12.5°,油相接触角由24.3°增至38.6°。LST溶液 具有良好的静态抗吸附性能,经岩心3次吸附后,LST残液与原油间的界面张力仍能达到10^-2mN/m数量级,黏度 达2.895 mPa·s,乳状液静置10、120min的析水率分别为38.6%、73.4%。LST溶液的耐盐性能较好。在矿化度为 16 570 mg/L的环境下,其油水界面张力低于7×10^-2mN/m、黏度为3.06mPa·s。LST溶液的驱油效果较好,可有 效封堵高渗透孔道,启动低渗透孔道残余油。注入0.4PV0.4%LST溶液可使均质岩心（0.05μm²）的水驱驱油 效率提高11.21百分点,非均质岩心（级差3～10）水驱后的综合采收率提高6.55百分点～19.41百分点。LST 溶液可以实现低剂量或低成本有效提高水驱采收率,在低渗透非均质油藏化学驱提高采收率方面具有较好的 应用前景。     

新型表面活性聚合物驱油剂

从分子结构与性能关系入手,研发了具有低界面张力、可聚合的表面活性单体,将可聚合表面活性单体与丙烯酰胺进行共聚,采用复合引发体系、控制低温聚合的方法合成了一种新型表面活性聚合物驱油剂,并利用红外光谱、冷冻蚀刻电镜技术对其结构及其在溶液中的分布状态进行了表征。研究结果表明,可聚合表面活性单体与丙烯酰胺参与了接枝共聚,因而克服了色谱分离效应,新型表面活性聚合物驱油剂在不同水质中具有良好的水溶性、增黏性、耐温抗盐性与抗剪切性能,同时具有较低的油水界面张力,质量分数为0.15%的聚合物溶液与大庆采油一厂原油的界面张力达到1×10 1mN/m数量级。岩心驱油实验表明:新型表面活性聚合物驱油剂具有较好的增黏性及较低的油水界面张力,采收率较普通水解聚丙烯酰胺提高了5.2%。     

碱／聚合物相互作用与碱＋聚合物／原油界面张力研究

在模拟辽河兴隆台油田地层条件下研究了聚合物对碱/原油动界面张力的影响,和碱/聚合物长期相互作用后与原油间平衡界面张力的变化。使用了不同类型的碱(NaOH和Na_2CO_3)和聚合物(不同水解度的HPAM和Xanthan).本工作发现:聚合物能降低碱/原油动界面张力最低值和稳态值,碱/聚合物溶液老化后与原油间平衡界面张力降低。     

界面张力对提高原油采收率的影响

对于水驱油藏原油的采收率是水驱波及系数与洗油效率的乘积。用注表面活性剂的方法可降低界面张力．以此降低残余油饱和度来提高微观驱油效率．改善体积效率可采用打加密井、降低水油流度比或有选择性地堵塞高渗透通道降低油藏非均质性等方法．下文将主要介绍表面活性剂驱降低界面张力提高原油采收的作用机理以及表面活性剂驱存在的问题和解决的方法．     

烷基芳基磺酸盐结构对原油-表面活性剂-碱体系油-水界面张力的影响

采用旋转液滴法测定了在不同碱浓度下自制的3种结构烷基芳基磺酸盐(C19-4S、C19-6S、C19-8S)与大庆六厂原油体系的油-水动态界面张力,分别考察了磺酸盐结构、强碱和弱碱浓度对油一水动态界面张力最小值(DIFT_(min))和动态界面张力平衡值(DIFT_(equ))的影响.结果表明,在各自适宜碱浓度下,3种结构烷基芳基磺酸盐均可使大庆六厂原油-表面活性剂-碱体系的油-水界面张力达到超低值(10~(-3)mN/m);随芳环在烷基芳基磺酸盐长烷链上的位置向烷链中心移动,达到DIFT_(min)、DIFT_(equ)所需的强碱或弱碱的浓度降低、时间缩短.     

表面活性剂HKH-8为主剂的驱油体系在渤海油砂上的吸附与损失

以表面活性剂HKH-8为主剂的驱油体系在渤海油砂上的吸附实验表明,用馆陶水配制的驱油体系,在所测浓度范围其吸附量未出现最大值;而用蒸馏水配制的驱油体系,在其吸附平衡浓度为271．8mg／L时,出现最大吸附量（以砂计）2．88mg／g,其表面活性剂HKH-8的损失远小于用馆陶水配制的驱油体系。馆陶水配制的HKH-8在油砂上的实际吸附量小于所测定值。实验还表明,HKH-8在水相中的损失除钙镁离子络合剂的影响外,重要影响因素是矿化度,当加入NaCl浓度≥16000mg／L,驱油体系中22％以上HKH-8由水相转入油相中;当加入NaOH浓度≥8000mg,／L,82．4％以上的HKH-8由水相转入油相中,而若将这种转化控制在一定的范围内,有利于降低油水界面张力。     

油相组成对无碱二元驱油体系界面性质的影响

通过测定原油与石油磺酸盐KPS-2/聚合物二元SP复合驱体系间的界面张力,研究了原油组分变化对界面特性的影响。结果表明,相对分子质量较大的有机酸对降低平衡界面张力有利,相对分子质量较小的有机酸对降低初始界面张力有利;沸程在180～210℃间的原油馏分与SP驱油体系间的界面张力达到了超低;原油放置过程中,组分氧化要比轻质组分挥发对界面张力影响大;较之石蜡基原油,KPS-2更适合与其疏水链结构相似的环烷基原油。     

驱油用石油磺酸盐界面张力与驱油效果研究

通过对BA表面活性剂复配驱油体系的界面张力和驱油效果的研究表明,单独使用BA体系降低界面张力的能力较低,且达到超低界面张力所需的Na2CO3质量浓度范围较窄;BA/异丙醇/NP表面活性剂复配体系(BF-2)降低原油界面张力的能力最优,对Na2CO3浓度适应范围较宽.模拟驱油实验表明,复配体系(BF-2)可增加原油采收率18%.在此基础上,对复配表面活性剂超低界面张力的作用机理进行了探讨.     

原油组分对驱油体系界面性质影响的研究

对大庆油田不同地区原油族组成进行了分析,并测量了胶质沥青质含量不同的原油与三元体系间的界面张力。结果表明,将原油分离出的各组分分别与氢氧化钠溶液、表面活性剂ORS41及三元复合体系作用,其界面张力有明显的差别,这说明在与三元驱油体系形成超低界面张力时,原油性质也有非常重要的影响。     

长庆原油组分对甜菜碱表面活性剂溶液界面张力的影响

为揭示长庆原油中各组分对表面活性剂溶液界面张力的影响规律,在采用四组分分离方法和碱醇液萃取法对长庆原油进行分离的基础上,考察了原油中各组分与甜菜碱表面活性剂溶液之间的界面张力。结果表明,与甜菜碱表面活性剂作用时,单一的烷烃、芳烃、沥青质组分对超低界面张力的形成贡献很小,而非烃组分与甜 菜碱表面活性剂的界面张力可达到4.82×10^-3 mN/m;非烃组分中的石油酸与表面活性剂间的平衡界面张力为0.347 mN/m,石油碱与表面活性剂间的界面张力先迅速降低再升高至约0.1 mN/m,单一的石油酸和石油碱组分均不能有效降低油水界面张力,且二者具有相反的界面行为特点;石油酸与石油碱复配体系与表面活性剂间的界面张力为4.70×10^-3 mN/m,二者的协同作用使原油与甜菜碱表面活性剂间的界面张力达到超低。图6 参14     

不同类型清水剂对不同原油组分界面稳定性的影响研究

清水剂是处理油田聚驱后产生的含有残余聚合物的含油污水（含聚污水）的重要添加剂,不同类型清水剂实现含聚污水油、水分离的作用过程不尽相同。以3种不同类型清水剂（阳离子型、两性离子型和非离子型）为研究对象,利用液滴聚并法研究了在不同温度和清水剂添加量下模拟残余聚合物水溶液中清水剂对不同原油组分界面稳定性的影响,并结合界面张力结果分析了原因。结果表明：阳离子清水剂主要与沥青质作用促进水中油滴聚并,两性离子清水剂主要与胶质和沥青质作用促进水中油滴聚并,非离子清水剂与原油中4种组分均可作用促进油滴聚并。     

不同水质配制的复合驱油体系界面张力研究

新疆克拉玛依油田注入水以污水为主,清水为辅。为了解决污水配制复合体系存在的问题,针对不同注入水水质条件,利用克拉玛依石油磺酸盐开展了复合驱配方界面张力试验研究,结果表明,单独六九区稠油污水或81#站稀油污水配制复合体系不能满足复合驱工业试验要求;而将清水或六九区污水与81#站污水按照一定比例混配后配制复合体系,Na2CO3用量0.4%～1.2%,KPS/Na2CO3复合体系与原油间的界面张力均能够达到10-3mN/m数量级。     

双子表面活性剂与原油间动态界面张力研究

通过进行油水动态界面张力测试,系统地研究表面活性剂种类、表面活性剂浓度、水介质矿化度、聚合物及非离子表面活性剂对动态界面张力的影响。结果表明,与传统表面活性剂比12-4-12有较强界面活性,在低浓度下,能将界面张力降低到5×10-3 mN/m。提高表面活性剂浓度,可以缩短达到平衡的时间,但当浓度超过一定值时,继续增加12-4-12浓度,会降低其界面活性。12-4-12最佳浓度为500 mg/L。12-4-12在不同矿化度都表现出良好界面活性,尤其在高矿化度下(25×104 mg/L)最佳。在高矿化度水介质中与常规非离子表面活性剂ANT复配,界面张力可降低到4×10-3 mN/m并稳定在10-3数量级,而与HPAM的复配性能较差,这可能与水介质矿化度过高有关。