驱油阴/两性表面活性剂复配体系协同效应研究

针对某油藏A区块,利用阴离子/两性表面活性剂的协同作用,进而达到油水超低界面张力,且两性表面活性剂十二烷基甜菜碱在浓度为0.1%~0.5%的范围内,降低油水界面张力的效果达到10~(-2) mN/m数量级,在加入阴离子表面活性剂的条件下,复配体系可以使油水界面张力达到超低界面张力。通过探讨表面活性剂的总浓度以及复配比对油水界面张力的影响,最终得到阴离子/两性表面活性剂复配体系可在较高矿化度和较低的浓度(0.4%)范围内达到10~(-3) mN/m的超低界面张力,并在此基础上对两者的协同作用进行分析。     

不同腰果酚磺酸盐的合成及界面活性

以天然生物腰果酚为原料,经过磺化和中和两步反应合成了两种腰果酚磺酸盐表面活性剂.FT-IR光谱证实两种腰果酚磺酸盐的化学结构.采用滴体积表面张力仪和全自动旋滴界面张力仪测定了两种腰果酚磺酸盐水溶液的表面张力和油水界面张力,结果表明,两种生物质腰果酚磺酸盐具有良好的表面活性和界面活性,25℃时侧链不饱和的腰果酚磺酸盐和侧链饱和的腰果酚磺酸盐的临界胶束浓度分别为38.1mg/L和28.2mg/L,此浓度下的表面张力分别38.54mN/m和37.35mN/m;饱和腰果酚磺酸盐质量分数高于0.8%时,可将油水界面张力降低至10^-3mN/m,但不饱和腰果酚磺酸盐仅能将油水界面张力降低至10^-1mN/m.侧链饱和的腰果酚磺酸盐的表面活性和界面活性均优于侧链不饱和的腰果酚磺酸盐.     

一种含羧基表面活性剂HDXA界面特性研究

通过系统研究一种含羧基表面活性剂HDXA的界面张力特性,表明在一定条件下,该表面活性剂在0.05%~0.4%的范围内可形成10-3mN/m数量级的超低界面张力,添加剂的加入能使油水界面快速的达到最低界面张力,其中最低界面张力和稳定界面张力值均低于单一表面活性剂体系,活性剂HDXA浓度不同时,最佳添加剂浓度也随之改变。不同活性剂浓度达到最低界面张力及稳态界面张力的时间也不同,随着浓度的增大依次缩短。     

高30断块表面活性剂体系筛选

华北油田高30断块油藏目前已进入高含水开发后期,含水率97.0%,标定采收率仅为29.4%。当前,可大幅度提高油层波及体积和驱油效率的复合驱,是提高油藏最终采收率的有效途径和方法。已有研究表明,动态界面张力达到1-0 2mN/m数量级的复合体系的驱油效果与1-0 3mN/m数量级平衡界面张力的复合体系的驱油效果基本相当。实验表明,随着表面活性剂浓度的增加,表面活性剂/原油的界面张力逐渐降低,当界面张力达到最低值后又逐渐升高并达到平衡状态。筛选出了适合于高30断块的表面活性剂体系-0.05%石油磺酸盐CDS-1体系,该体系与原油的瞬时动态界面张力和平衡界面张力达到可以大幅度降低残余油饱和度的1-0 2~1-0 3mN/m数量级。     

一种对稀释、盐度和油相不敏感的低界面张力表面活性剂配方

介绍了一种低界面张力表面活性剂配方UST。研究了NaCl浓度、表面活性剂浓度、烷烃数对UST水溶液与癸烷间界面张力(IFT)的影响。结果表明,UST对NaCl浓度、稀释和烷烃数不敏感,IFT均能达到10~(-2)mN/m数量级。另外,UST(或以UST为主剂的配方)可以使不同油田的油水IFT降至超低(10~(-2)mN/m)。     

沥青质模型油/MD膜驱剂溶液的界面张力

从MD膜驱剂与原油界面活性组分沥青质模型油的界面张力出发,考察了作用时间、水相pH、MD膜驱剂质量浓度、盐浓度、沥青质含量、芳香度、温度等对模型油/水界面张力的影响,并根据扩散控制机理解释了动态界面张力初期过程,进一步揭示了MD膜驱油技术的机理。结果表明,沥青质模型油/MD膜驱剂溶液的界面张力先随时间增加而降低,约15min后达到平衡,达到平衡之前的过程基本上符合扩散控制过程;MD膜驱剂的加入并不能改变pH对模型油/水界面张力的影响趋势;在所考察的条件范围内,沥青质模型油/水溶液的界面张力不随MD膜驱剂质量浓度增加而改变,其值约为19 65mN/m;NaCl对界面张力的影响不明显;沥青质质量浓度从0增加到1000mg/L时,模型油/水和模型油/MD膜驱剂溶液的界面张力分别从23 4mN/m和22 0mN/m逐渐下降至20 0mN/m和18 8mN/m;温度从25℃升高到45℃时,模型油/水溶液的界面张力降低;但芳香度从0增加到100%时,其界面张力均从21 0mN/m增加至31 5mN/m。MD膜驱剂是表面非活性物质,在驱油时不存在低界面张力提高采收率的机理。     

一类适用于高矿化度油藏的阴离子表面活性剂

介绍了一类适用于高矿化油藏的阴离子表面活性剂。研究了NaCl浓度、表面活性剂浓度、烷烃数对CY表面活性剂水溶液与癸烷间的界面张力,结果表明:CY在高矿化度下与不同烷烃间的界面张力均能达到超低(10~(-2)mN/m),且具有抗稀释的特点。     

SDBS/SB复配体系界面性能及影响因素分析

研究了SDBS与SB在不同配比和浓度下油水界面张力的变化情况,确定了复配体系的最佳配比和浓度;同时,考察了pH值和NaCl含量对最佳复配体系油水界面张力的影响。结果表明,当SDBS:SB为7:3,浓度为0.4%时,SDBS/SB复配体系的油水界面张力降至0.05mN/m,达到高效表面活性剂驱超低界面张力的要求。在pH值调节范围内,升高pH值,油水界面张力先降低后升高,当pH值为8时,油水界面张力降至0.04mN/m。加入少量的氯化钠时,油水界面张力先降低,当含盐量0.3%时,油水界面张力降至最低值0.02mN/m,后逐渐升高。     

低界面张力驱油剂HW-2的制备及性能评价

通过阴离子/非离子/两性表面活性剂复配,制备了低界面张力驱油用HW-2表活剂体系。对HW-2表活剂体系的界面张力、岩心吸附、油水乳化等性能进行了分析;采用饱和油的储层岩石进行驱替实验。结果表明,HW-2具有优良的耐盐、耐温性能。矿化度为80 000 mg/L的盐水条件下,原油和航空煤油质量比为6∶4时,配制HW-2浓度1.0 g/L,测得油水界面张力为1.732×10~(-3)mN/m;配制HW-2浓度3.0 g/L,测得油水界面张力为4.7×10~(-4)mN/m。通过驱油实验数据分析可知,HW-2能有效提高驱油效率11.5%,在油田开发中具有重要的使用价值。     

两亲二氧化硅纳米颗粒的制备及性能研究

通过Pickering乳液模板法对硅烷化的SiO_2纳米颗粒的部分表面进行氟化改性,制备出两亲SiO_2纳米颗粒,并研究其在气/液表面上的自组装行为和泡沫性能。采用粒径分析仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、表面张力仪、扫描电镜(SEM)和动态泡沫分析仪对两亲SiO_2纳米颗粒的粒径分布、化学组成、界面活性、石蜡乳滴的表面形貌和泡沫性能进行分析表征。结果表明:采用Stber方法合成的SiO_2纳米颗粒的平均粒径为104 nm;氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)处理后的SiO_2纳米颗粒在石蜡乳滴上排列的更加紧密有序,提高了改性效率;当两亲SiO_2纳米颗粒浓度达到0.6%时,两亲SiO_2纳米颗粒在界面上的吸附达到饱和,此时表面张力平衡值下降到32.7 m N/m,展现出良好的界面活性;泡沫性能测试结果表明,两亲颗粒有效地抑制了气泡合并、歧化作用和液膜排液,制备的泡沫具有良好的稳定性。     

一种星型苯磺酸盐表面活性剂的合成及原油界面张力和乳化性能研究

以三乙醇胺为原料通过氯化反应、烷基化反应和磺化反应合成了一种星型表面活性剂,其具有3条疏水碳链和3个磺酸盐亲水基团。研究发现该表面活性剂具有很高的表面活性其临界胶束浓度CMC为4.93×10-5 mol/L,此时的界面张力为32.5 mN/m。同时,研究了星型表面活性剂浓度和NaOH浓度对原油/水界面张力的影响。研究发现,少量的星型表面活性剂就能有效的降低原油/水体系的界面张力。当表面活性剂浓度为0.1 g/L,NaOH浓度为0.5 g/L,温度为50 ℃时的原油/水体系的界面张力降至1.1×10-4 mN/m。该界面张力值已经属于超低界面张力,满足驱油用表面活性剂的基本条件。自乳化实验表明,该表面活性剂具有很好的乳化能力,表面活性剂浓度在0.1 g/L时就能将原油乳化成粒径为5 ~ 20 μm的O/W乳状液。     

三次采油用表面活性剂结构对油/水界面性能的影响

测定了几种不同分子结构的磺酸盐类阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂水溶液与国内某油田原油间的界面张力。结果表明:磺酸盐类表面活性剂降低油水界面张力的能力相对较高,且磺酸盐的烷链长度、芳环种类对界面张力的影响较大,调整磺酸盐的分子结构可以使油水界面张力降低到10~(-2)mN/m数量级;醇/酚醚类非离子表面活性剂以及两性表面活性剂仅能使油水界面张力降低至0.1 mN/m~10 mN/m数量级。     

烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面性能研究

通过合成碳链长度不同的四种烷基苯磺酸盐表面活性剂,研究了复配表面活性剂浓度、Na2CO3、NaCl浓度、聚丙烯酰胺浓度对油/水界面张力的影响。结果表明：复配表面活性剂浓度在0.1%～0.3%范围内,界面张力较低;Na2CO3浓度为0.6%（wt）时,界面张力较低,且最低界面张力达到超低（3.1×10^-3mN/m）;NaCl的最佳浓度为0.4%;复合体系的超低界面张力是由表面活性剂和碱共同作用产生的,聚合物的加入对体系界面张力的影响甚小。     

长链脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐的合成与性能

以脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸甲酯、氢氧化钠为主要原料,经过加成、皂化反应,合成脂肪醇醚丙酸盐(AEP)。采用IR、质谱对产物结构进行了表征,证明所得产物即为目标产物。测定了AEP的相关性能,结果表明,C12AEP在25℃时,CMC和γCMC分别为0.236 mmol/L和26.63 mN/m;采用稳态荧光法以芘(Py)为荧光探针,测定C12AEP的胶束栅栏层的微极性,较一般表面活性剂小;AEP与甜菜碱(B)复配体系界面张力受硬度、盐度及复配比例的影响较大,C18AEP与甜菜碱(B)复配体系可达到3.98×10-3mN/m的超低界面张力,可适用于石油的三次开采。     

用亲油亲水偏差方法设计延展型表面活性剂的微乳配方

亲水亲油偏差(HLD)方法可以作为微乳配方的预测手段,通过常数测定、最佳盐度测定、表面活性剂质量分数测定、UTCHEM模拟等成功设计出延展型表面活性剂(e-表面活性剂)的最佳微乳液配方。该配方在油藏温度为46℃时,储层水及原油之间的静态界面张力(IFT)为0.004 mN/m,达到超低范围(10-2 m N/m)。     

耐温抗盐表面活性剂溶液与原油的界面张力

研究了二甘醇双(α-磺酸钠)烷基羧酸酯(DMES-n)、十二烷基二甲基胺乙内酯(BS-12)两类表面活性剂与原油的界面张力,并考察了表面活性剂的耐温抗盐性。实验结果表明,DMES-n能将油水界面张力降低至10-2mN/m数量级,但是抗盐性不如BS-12;将两者复配后,在NaCl浓度为30 000～100 000 mg/L、MgCl2和CaCl2浓度为10 000 mg/L的条件下,DMES-14/BS-12和DMES-16/BS-12复配体系都能将油水界面张力降低至10-3mN/m数量级,表明复配体系既具有更好的降低界面张力的能力,同时还具有良好的抗高盐、高钙镁性能以及良好的耐温性。     

重烷基苯磺酸盐弱碱化复配研究

以强碱重烷基苯磺酸盐为基础原料,加入混合剂A进行复配得到弱碱表面活性剂,研究了弱碱化下界面张力的情况,室内评价结果表明,这种表面活性剂具有良好的界面活性,配制的复合体系在较宽的表面活性剂浓度和碱浓度范围可与原油形成10^-3mN／m数量级的超低界面张力。     

纳米SiO_2强化阴/阳/非离子表面活性剂复配体系泡沫性能实验研究

以阳离子双子表面活性剂为主,通过阴/阳/非离子表面活性剂复配(阴/阳/非离子表面活性剂体积比为2∶1∶3),获得了低界面张力体系ANO(界面张力为1.1×10-2 mN/m)。在高矿化度(60000mg/LNaCl+2000mg/LCaCl2)条件下,研究了纳米SiO_2对ANO界面张力与泡沫性能的影响。结果表明:纳米SiO_2对ANO界面张力并未产生明显的协同效应,但对ANO泡沫性能产生了较大的影响;70℃下,0.005%的纳米SiO_2显著增加了ANO的起泡稳泡性,在纳米SiO_2浓度大于0.1%时,体系呈现起泡性下降,稳泡性上升的趋势;80℃时已无法测定ANO起泡稳泡性,在加入了0.2%浓度的纳米SiO_2后,体系起泡高度为204mm,半衰期为35min。     

两种石油磺酸盐与不同原油间界面张力的探讨

考察了不同体系与不同原油间的界面张力变化.主要讨论了Na2CO3质量浓度、体系组成和原油种类对界面张力的影响.结果表明:单独使用石油磺酸盐的体系降低界面张力的能力较低,且达到超低界面张力的Na2SCO3质量浓度范围较窄.1#石油磺酸盐/异丙醇/磺酸盐表面活性剂DS复配体系(F3)降低大庆原油界面张力的能力最优,且达到超低界面张力的碱范围较宽.2#石油磺酸盐复配前后与大庆原油、大港原油间界面张力的变化不太显著,界面张力在10-3mN/m-1～10-2mN/m-1.     

三次采油表面活性剂的研究与应用进展（三）

国内外三次采油表面活性剂新进展 6 纳米-磺酸盐复合驱油剂 为提高驱油剂降低油水界面张力的能力,提高原油的采收率,在石油磺酸盐表面活性剂的基础上。研制了改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合驱油剂。研究表明,在一定的浓度条件下,石油磺酸盐能降低油水界面张力至1×10^-2mN／m,改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合驱油剂能降低油水界面张力至3.2×10^-3mN／m。纳米石油磺酸盐复合驱油体系表现出较好的界面活性。