三相泡沫特性的研究

对含有6种不同固体粉末的三相泡沫特性所作的研究表明:随固体粉末含量的增大,起泡高度和泡沫半衰期先增大,达到最大值后又降低;在一定范围内升高温度使起泡高度增大,泡沫半衰期减小。加入固泡剂明胶可使三相泡沫的稳定性有较大的提高。三相泡沫的寿命是相应两相泡沫的10—30倍。     

HY-3型表面活性剂发泡性能室内评价

泡沫作为新型的驱油体系已经得到快速发展,选择适当的发泡剂,可以产生最佳质量的泡沫,达到最佳驱油效果.采用气流法对多种表活剂进行发泡性能实验,并利用泡沫综合指数方法进行性能评价.筛选出HY-3型表面活性剂作为发泡剂,最后应用该发泡剂对泡沫性能影响因素进行研究.研究结果表明,起泡剂浓度对泡沫高度影响不大,半衰期则随着起泡剂浓度的增大而增大.综合考虑起泡能力、半衰期、泡沫综合指数等因素,确定起泡剂浓度为0.3%.矿化度越高,泡沫综合指数越差,但影响程度不大.聚合物的加入具有很好的稳泡作用,聚合物浓度增加,泡沫综合指数增大,聚合物浓度为1 000 mg/L时,泡沫具有较高的发泡能力和稳定性,可以形成超强泡沫.     

耐油起泡剂的耐油耐盐性能评价

以吴茵搅拌器法评价了由非离子表面活性剂、阴非离子表面活性剂和稳泡剂辛醇按一定比例配制的4种耐油起泡剂的耐油耐盐性能。研究结果表明:随着起泡剂质量分数的增大,起泡剂溶液的最大泡沫体积逐渐增大,在起泡剂质量分数为0.01%数0.5%范围内,起泡剂溶液的发泡体积是自身溶液体积的2数6倍,泡沫半衰期随着表面活性剂浓度增加而逐渐增大;随着原油比例增加,最大泡沫体积先增大后降低,油含量在10%数20%范围时起泡剂表现出了很好的起泡、稳泡性能,最大发泡体积是自身的5数9倍,泡沫半衰期随着油含量增加而明显增大;其中CFE149X(非离子表面活性剂、阴非离子表面活性剂和稳泡剂辛醇质量比为30∶67∶3)的起泡和稳泡性能最佳。在CFE149X质量分数为0.5%、含油量50%的条件下,最大泡沫体积和半衰期均随盐含量增加而先增大后减小;与无油存在时相比,有油存在时泡沫发泡体积略有降低,但泡沫稳定性却显著增强。耐油起泡剂CFE149X,在含油条件下表现出了较好的起泡性能和稳泡性能,能够作为耐油抗盐泡沫剂,为泡沫复合驱提供优良的起泡剂产品提供技术参考。表5参27     

新型阴-非离子型表面活性剂的泡沫性能

简介了氧乙基数为3、烷基碳数x=8,10,12的3种对烷基苄基均质聚氧乙烯醚磺酸盐CxBE3PS的合成方法.在气流法起泡装置上测定了3种磺酸盐的泡沫体积、起泡性参数Rv(泡沫与进入空气体积比)、泡沫半衰期和泄液半衰期.由表面张力～浓度曲线和Rt～浓度曲线求得,起泡剂浓度达到CMC时Rv值增大至稳定值.取起泡剂溶液浓度为各该温度下的CMC,在30℃、45℃、60℃测定了各项泡沫参数,3种CxBE3PS的起泡和稳泡性能良好,烷基碳数增大时泡沫稳定性增大,C8BE3PS、C10BE3PS的泡沫性能稍优于C12 BE3PS,而C10BE3PS和C12 BE3PS又远优于SDPS,尤其是泡沫稳定性;30℃时C12BE3PS的泡沫半衰期为431 min,远高于SDPS的260 min,而加量仅为SDPS的1/40.C10BE3PS的Rt和泡沫半衰期曲线在NaCl含量为0～1%间出现高峰.加入0.2%椰子油脂肪酸二乙醇酰胺对C8BE3PS和C10BE3PS的Rv影响不大,使泡沫半衰期大幅增大,泄液半衰期稍有增大.CxBE3PS可用于泡沫钻井液和泡沫驱油.     

耐温耐盐抗剪切黄原胶强化泡沫体系性能

针对轮南2TI油组高温高盐油藏条件,利用轮南2TI油组地层水、甜菜碱表面活性剂、黄原胶配制黄原胶强化泡沫体系,通过高温高压可视化泡沫发生仪分析起泡剂浓度、稳泡剂浓度、温度、矿化度、原油体积分数及剪切次数对泡沫性能的影响,利用显微镜对黄原胶强化泡沫微观形态进行表征。结果表明,在起泡剂质量浓度2 000mg/L、黄原胶质量浓度2 000mg/L、温度120℃、矿化度200 572mg/L、压力10MPa条件下,黄原胶强化泡沫的起泡体积和析液半衰期分别为365mL和58min。随着黄原胶浓度增大,泡沫的起泡体积减小、半衰期增大,形成的泡沫更加均匀、气泡直径变小、液膜增厚,气泡直径及气泡个数变化速率减慢,黄原胶最佳使用质量浓度为2 000mg/L。高温、高盐及原油均会对黄原胶强化泡沫的泡沫性能产生不利影响,但其可应用于温度110~130℃、矿化度180 000~240 000mg/L、原油体积分数低于10%的苛刻油藏。随着剪切次数增加,泡沫体系的起泡体积增加,半衰期缩短,4次高速剪切后,黄原胶浓度为2 000mg/L的强化泡沫体系的起泡体积增加率为13.6%,半衰期的保留率为77.6%,具有较强的再起泡能力和抗剪切性能。     

微交联泡沫胶选择性堵气室内研究

针对渤海SZ361油田油井高气油比致使油井不能正常生产的问题,选用微交联泡沫胶体系来防止气窜。通过静态泡沫试验,筛选最佳泡沫体系:分子量为600〔104、浓度为8000mg/L的HPAM作为稳定剂;0.5%的C14C16AOS为起泡剂;浓度为150~200mg/L的Cr3+作为交联剂。泡沫体系影响因素研究表明:pH值为5~11、温度不高于90℃,对起泡液量和半衰期影响不大;压力越高,微交联泡沫胶稳定性越好;成胶前,微交联泡沫胶的稳定性差,成胶后形成泡沫的稳定性很好,比聚合物泡沫的半衰期大大增加;起泡前加入少量油,泡沫的稳定性下降,起泡后加入油,对稳泡影响不大。动…     

泡沫复合驱用起泡剂性能评价

介绍了泡沫复合驱用起泡剂性能及评价方法。性能包括泡沫形成的条件,起泡剂的发泡作用,泡沫稳定性影响因素。评价方法包括静态评价起泡剂与地层水的配伍性,起泡剂起泡能力和半衰期;动态评价起泡剂的阻力因子,封堵能力。     

胶质气体泡沫的起泡性能及封堵能力研究

为揭示稳泡剂黄原胶（XG）对胶质气体泡沫（CGA）性能的影响规律及胶质气体泡沫的封堵行为特征,在高速（3500 r/min）搅拌下用起泡剂（甜菜碱表面活性剂）和XG制备了胶质气体泡沫,研究了XG浓度对CGA起泡性能、黏度和泡沫粒径的影响,考察了CGA对均质、非均质填砂管的封堵性能。研究结果表明,随XG浓度增大,CGA待起泡液黏度、CGA低剪切速率黏度和泡沫析液半衰期增加,起泡体积降低。XG质量浓度为6 g/L、表面活性剂质量浓度为4 g/L 时,CGA的析液半衰期为46 h,起泡体积为345 mL,低剪切速率黏度大于40 Pa·s。XG浓度相同时,CGA平均直径随静置时间延长而增大;静置时间相同时,CGA平均直径随XG浓度增加而降低;CGA粒径膨胀速率随XG浓度的增加而变缓。CGA拥有较厚的液相保护外壳,不存在Plateau 边界,稳定性较高。CGA溶液对均质及非均质模型均有较强的封堵作用,封堵均质、非均质填砂管的最大驱替压力分别为7.52和7.89 MPa,CGA可显著改善地层非均质性,封堵调剖能力较强。图7 表2 参19     

高温条件下原油和煤油对泡沫性能的影响

通过在温度101℃,矿化度为24722mg/L条件下,以两种方式(起泡后加油、加油后起泡)向烷基磺酸盐与两性咪唑啉的复配体系YL和YL与醇类助表面活性剂的复配体系YC-2中加入不同含量的原油和煤油,使用Waring Blender恒速搅拌器进行起泡,考察分析了含油体积分数,胶质、沥青质和蜡,以及油与泡沫接触方式对泡沫性能的影响。结果表明,含油体积分数对体系起泡体积影响较小,加煤油后起泡的起泡体积大于加原油后起泡的起泡体积。两种加油方式对泡沫的影响都是泡沫的析液半衰期随着含油量的增加呈现先增大后减小的趋势,在含油量较小时表现出一定的稳泡性能。当含油体积分数在20%内时,助表面活性剂的加入将降低泡沫的稳定性,但当含油体积分数增大到30%时,助表面活性剂能促使假乳化膜的形成,从而增大泡沫的稳定性。在含油量20%内,含胶质、沥青质和蜡的油的稳泡作用好于不含胶质、沥青质的油的稳泡作用。泡沫体系加油后起泡比起泡后加油的析液半衰期长。     

泡沫驱用起泡剂的筛选及性能评价

本文采用搅拌法筛选评价泡沫驱用起泡剂,对多种泡沫驱用起泡剂的起泡能力、稳定性、与水的配伍性、抗钙镁离子和耐盐能力进行了对比试验,评价了起泡剂的浓度对起泡量的影响、温度及稳定剂对起泡量及半衰期的影响、矿化度对界面张力影响的性能特性,最终根据现场适用性,对不同矿化度的水筛选出相应的起泡剂,为长庆油田泡沫驱油及调驱堵水的现场试验提供了有力的科学依据。     

阴-非离子型表面活性剂CO2 泡沫影响因素研究

选用4 种表面活性剂作为起泡剂,其中N-NP-15c 和N-NP-21c 为非离子型表面活性剂,N-NP-15c-H 和N-NP-21c-H 为新合成的阴- 非离子型表面活性剂,非离子基团为聚氧乙烯基,阴离子基团为磺酸基。利用高温高压搅拌式可视化泡沫仪,对表面活性剂进行高温高压和高盐条件下的CO₂ 泡沫性能测试;研究了不同因素对CO₂泡沫性能的影响规律,包括起泡剂浓度、矿化度、Ca²⁺浓度、温度和压力等。实验结果表明,N-NP-15c-H 的起泡性能最好,抗温达125℃ 。在起泡剂质量分数0.7% 、压力10MPa、矿化度（NaCl）50g/L、125℃ 时,泡沫的起泡体积和半衰期分别为81.6 mL和10.8 min。随着起泡剂质量分数的增大,CO2 泡沫的起泡体积和半衰期均先增大后减小,最佳加量为0.7% ;高温和高矿化度（高Ca²⁺浓度）都不利于CO₂ 泡沫的稳定;压力升高则能显著提高CO₂ 泡沫的性能,压力由5 MPa 增至12MPa 时,泡沫起泡体积由87.9 mL增至165.8 mL,半衰期由34.5 min增至295.2min。     

响应面法优化纳米材料稳定的泡沫钻井液

为提高泡沫钻井液的稳定性,向体系中引入纳米材料,并研究了纳米材料润湿性对于泡沫质量的影响。根据Box-Behnken Design设计原理,采用三因素三水平响应曲面法,优化了起泡剂BS-12、亲水性纳米SiO2和增黏剂XC的加量,探究了它们之间交互作用对于泡沫综合指数的影响,并以此为基础研制了泡沫钻井液体系。结果表明,纳米材料润湿性会显著影响不同类型起泡剂的泡沫质量,疏水性纳米材料能够提高阴离子起泡剂SDS的泡沫稳定性,但对两性离子起泡剂BS-12的泡沫起泡量和半衰期呈现负相关关系,亲水性纳米材料才能提高两性离子起泡剂BS-12的泡沫稳定性;通过响应曲面优化设计得到的最优浓度配比为：0.6% BS-12+4%纳米SiO2+0.3% XC。响应曲面分析表明,对于泡沫综合指数的显著性影响程度,纳米材料浓度 > 起泡剂浓度 > XC浓度;纳米稳定的泡沫钻井液体系性能评价表明,该体系表观黏度为42mPa·s,密度为0.81 g/cm3,半衰期达60 h,能长时间保持性能稳定,抑制性强,线性膨胀率较清水下降65%,储层保护效果好,煤岩岩心气测渗透率恢复率在90%以上,携岩效果好,岩屑和煤屑的沉降速度较清水降低92%以上,能够满足现场煤层气钻井的需要。     

响应面法优化纳米材料稳定的泡沫钻井液

为提高泡沫钻井液的稳定性,向体系中引入纳米材料,并研究了纳米材料润湿性对于泡沫质量的影响。根据Box-Behnken Design设计原理,采用三因素三水平响应曲面法,优化了起泡剂BS-12、亲水性纳米SiO₂和增黏剂XC的加量,探究了它们之间交互作用对于泡沫综合指数的影响,并以此为基础研制了泡沫钻井液体系。结果表明,纳米材料润湿性会显著影响不同类型起泡剂的泡沫质量,疏水性纳米材料能够提高阴离子起泡剂SDS的泡沫稳定性,但对两性离子起泡剂BS-12的泡沫起泡量和半衰期呈现负相关关系,亲水性纳米材料才能提高两性离子起泡剂BS-12的泡沫稳定性;通过响应曲面优化设计得到的最优浓度配比为:0.6% BS-12+4%纳米SiO₂+0.3% XC。响应曲面分析表明,对于泡沫综合指数的显著性影响程度,纳米材料浓度 > 起泡剂浓度 > XC浓度;纳米稳定的泡沫钻井液体系性能评价表明,该体系表观黏度为42mPa·s,密度为0.81 g/cm3,半衰期达60 h,能长时间保持性能稳定,抑制性强,线性膨胀率较清水下降65%,储层保护效果好,煤岩岩心气测渗透率恢复率在90%以上,携岩效果好,岩屑和煤屑的沉降速度较清水降低92%以上,能够满足现场煤层气钻井的需要。      

微交联泡沫胶选择性堵气室内研究

针对渤海SZ36-1油田油井高气油比使油井不能正常生产问题,选用微交联泡沫胶体系用于防止气窜。通过静态泡沫试验,筛选最佳泡沫体系:分子量为600万、浓度为8000mg/L的HPAM作为稳定剂;0.5%的C14-C16AOS为起泡剂;浓度为150~200mg/L的Cr3+作为交联剂。泡沫体系影响因素研究表明:pH值为5~11、温度不高于90℃,对起泡液量和半衰期影响不大;压力越高,微交联泡沫胶稳定性越好;成胶前,微交联泡沫胶的稳定性差,成胶后形成泡沫的稳定性很好,比聚合物泡沫的半衰期大大增加;起泡前加入少量油,泡沫的稳定性下降,起泡后加入油,对稳泡没有多大影响。动态试验研究表明,微交联泡沫胶对不同渗透率的水相岩心都有很好的封堵能力,对油相岩心封堵能力较弱,可见微交联泡沫胶对含油饱和度差异大的地层具有很好的选择性封堵能力。微交联泡沫胶综合了泡沫和凝胶在堵气中的作用,应用前景广阔。     

新型氟碳起泡剂的制备及性能评价

为有效解决CO₂驱产生的气窜问题，研制了一种新型氟碳起泡剂HFT-710，与稳泡剂WPT-12相结合形成了一种适合CO₂驱的泡沫封窜体系。室内评价了起泡剂HFT-710的起泡性能和CO₂驱泡沫封窜体系的封堵性能，结果表明：该起泡剂具有良好的耐油性能，在起泡前加入原油能使泡沫体积和半衰期有所增大，而在起泡后加入原油，泡沫半衰期虽有所减小，但减小幅度不大，当原油含量为50%时，泡沫半衰期仍能达到50 min左右。另外，该起泡剂还具有良好的耐温性能和抗盐性能，在温度为120℃、矿化度为224 800 mg/L时，仍能保持良好的起泡性能；CO₂驱泡沫封窜体系对高渗填砂管具有良好的封堵效果，泡沫封窜体系注入6PV时阻力因子增大了10倍以上。现场应用结果表明，M-1井注入CO₂驱泡沫封窜体系后，注入压力明显增大，吸气剖面明显改善，对应油井的日产油量明显提高，气油比显著下降，达到了良好的封窜效果。     

泡沫酸用表面活性剂起泡剂的制备及性能评价

为了提高泡沫酸用表面活性剂起泡剂的耐温抗盐和耐酸性能,室内以长链脂肪酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺和溴代乙酸钠为合成原料,制备了一种适合泡沫酸用的表面活性剂起泡剂PM-11,并评价了其表面活性和综合起泡性能。实验结果表明,表面活性剂起泡剂PM-11具有良好的表面活性,当其质量浓度为0.3%时,可使水溶液的表面张力降低至30 mN/m以下。表面活性剂起泡剂PM-11在15%盐酸溶液中的起泡性能较好,当其质量浓度为0.3%时,起泡体积可以达到550 mL,泡沫半衰期可以达到10.6 min。另外,表面活性剂起泡剂PM-11还具有良好的耐温抗盐性能,并且其起泡体积和泡沫半衰期均明显优于其他常用市售起泡剂。研究结果认为表面活性剂起泡剂PM-11能够应用于泡沫酸中,并能有效增强泡沫酸的耐温抗盐性能,提高酸化解堵作业的施工效率。     

烷基苯磺酸钠长链烷基中二甲基苯取代位置与起泡性的关系

摘要： 采用改进的Ross-Miles法研究了3种十七烷基芳基磺酸盐表面活性剂（C17-2S、C17-6S、C17-8S）的泡沫性能,重点考察了表面活性剂分子结构、质量浓度、温度、氯化钠对它们的泡沫性能的影响。结果表明,随表面活性剂分子结构中苯环向烷基链中心移动,表面活性剂的泡沫性能变好。随表面活性剂质量浓度的增大,起泡能力增强,当浓度达到1g/L时,发泡高度不再随浓度增大而改变,而是趋于一个稳定值。半衰期也随浓度增大而先下降,达到最低点后又回升到某一稳定值。温度升高,表面活性剂的起泡性能增强;稳泡性能减弱。有盐存时表面活性剂的起泡性能变差,随氯化钠浓度的升高泡沫高度一直下降。     

表面活性剂发泡特性及影响因素研究

摘要： 采用改进的Ross-Miles法研究了3种十七烷基芳基磺酸盐表面活性剂（C17-2S、C17-6S、C17-8S）的泡沫性能,重点考察了表面活性剂分子结构、质量浓度、温度、氯化钠对它们的泡沫性能的影响。结果表明,随表面活性剂分子结构中苯环向烷基链中心移动,表面活性剂的泡沫性能变好。随表面活性剂质量浓度的增大,起泡能力增强,当浓度达到1g/L时,发泡高度不再随浓度增大而改变,而是趋于一个稳定值。半衰期也随浓度增大而先下降,达到最低点后又回升到某一稳定值。温度升高,表面活性剂的起泡性能增强;稳泡性能减弱。有盐存时表面活性剂的起泡性能变差,随氯化钠浓度的升高泡沫高度一直下降。     

甘谷驿采油厂空气泡沫驱体系筛选与评价

甘谷驿采油厂属"三低"油藏,具有非均质性强、水驱开发难度大,油藏采收率低等特点,为进一步提高油藏采收率,低成本、高调驱能力的空气泡沫驱成为该油田三采技术的主要研究方向。通过评价实验,研究在该油藏地层和流体条件下,矿化度、水质、浓度对起泡体积V0和半衰期t50的影响。分别从起泡能力和稳定性方面对起泡剂和稳泡剂体系两个方面进行筛选和评价,从而筛选出适合油田使用的起泡、稳泡剂,并优选出最佳浓度。     

孔隙介质中泡沫尺寸和再生能力研究与应用

采用自组装可视泡沫发生及运移装置研究了几种起泡剂的起泡能力、稳定性、产生泡沫尺寸大小、封堵性和再生性能。研究结果表明,相同条件下,泡沫尺寸相对较大,分布范围较广,主要尺寸分布比较分散时泡沫的表观粘度较大,封堵压差较大,封堵性能较优越。阴非两性离子型起泡剂AES起泡能力强,稳定性好,再生性能优越,起泡性能受浓度影响小,低浓度下的封堵性能好,抵抗地层水稀释能力强。将AES起泡剂用于埕东油田泡沫驱矿场试验,注入井井口压力上升了5.2MPa,霍尔阻力系数增大到4.86,压力上升幅度和阻力系数远大于相邻聚合物驱单元,表明AES起泡剂在油藏条件下具有较好的发泡能力和封堵性能。