三次采油用新型两性离子表面活性剂性能评价及应用

针对高温高盐油藏在三次采油过程中存在表面活性剂配伍性差、驱油效率低等问题,研究开发出一种新型两性离子表面活性剂DS-115,室内考察了其界面活性、耐温抗盐性、吸附性能、与碱和聚合物的配伍性以及模拟岩心驱油效率。结果表明,在DS-115加量为0.3%时,能使表面张力降低至25 m N/m以下,使油水界面张力值达到10~(-3)m N/m数量级,具有良好的界面活性;当温度达到100℃、Na Cl浓度达到50 000 mg/L时,油水界面张力值仍较低,具有良好的耐温抗盐性能;表面活性剂在80℃、12 h的吸附量小于1 mg/g; DS-115与碱、聚合物具有良好的配伍性,在二元复配和三元复配体系中均能保持良好的降低油水界面张力的能力。岩心驱油实验结果表明,注入浓度为0.3%的DS-115溶液0.3 PV后,能使岩心水驱后的采收率提高10%以上,起到了良好的驱油效果。     

适用于高温高盐低渗砂岩油藏的表面活性剂驱油体系

为适应高温高盐低渗砂岩油藏提高采收率的需求,以新型阴—非离子表面活性剂SNH-10为主要处理剂,通过室内实验研究了一种耐温抗盐的表面活性剂驱油体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明,该表面活性剂驱油体系在温度为140℃、矿化度为350 g/L时,界面张力值仍能维持在10~(-3)mN/m数量级,具有良好的耐温抗盐性能;当体系含水率为70%时15 h析水率仅为50%左右,具有良好的乳化性能;表面活性剂吸附在岩心表面能使其接触角增大,润湿性由强水湿向中性润湿方向转变;在天然岩心水驱后注入1.0 PV的表面活性剂驱油体系,采收率提高幅度能够达到16%以上,具有良好的驱油效果。矿场试验结果表明,采取注表面活性剂驱油体系措施后,区块内的各生产井日产油量出现不同程度的上升现象,且含水率下降明显,达到了良好的施工效果。     

耐温抗盐型嵌段聚醚类阴-非两性离子表面活性剂的制备与性能评价

为满足江汉油田周16井区高温高盐油藏的驱油要求,以苯酚和苯乙烯为原料,通过醚化及酯化反应合成了一种耐温抗盐型聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚类阴-非两性离子表面活性剂PPS。研究了PPS与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)复配体系的界面张力、耐温抗盐性能、动态吸附规律和驱油性能。结果表明,复配体系的界面活性良好,PPS与AES总质量分数为0.1%、二者摩尔比为1∶1的复配体系油水界面张力可达1.39×10-2mN/m,且经140℃高温处理后仍保持在10-2m N/m数量级;复配体系耐盐性较好,在矿化度为30×104mg/L或Ca2+质量浓度3000 mg/L的条件下,体系油水界面张力保持在10-2m N/m数量级;复配体系在在岩心表面的饱和吸附量为0.097mg/g砂,且动态吸附损耗小于单一表面活性剂;复配体系驱油效果较好,在均质岩心水驱含水率达到65%时,以0.05 mL/min注入速度转注0.4 PV PPS/AES复配溶液,驱油效率最大增幅可达22.53%;在非均质岩心中,复配体系提高采收率的最大增幅为19.8%。PPS/AES复配体系可用于江汉油田周16井区油藏驱油。     

低界面张力表面活性剂DQ-2的制备及性能研究

界面张力表面活性剂具有较强的洗油效果。用十二烷基硫酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和十二烷基二甲基甜菜碱复配制备出了低界面张力表面活性剂DQ-2。通过界面张力测定,对DQ-2表面活性剂的耐温耐盐、洗油效果、吸附等性能进行室内评价。结果表明,在矿化度5 426 mg/L的条件下,加入质量分数为0.3%低界面张力表面活性剂DQ-2,油水界面张力为4.96×10~(-3) mN/m;动态驱替实验表明低界面张力表面活性剂DQ-2加入可提升采收率11.38%,复配体系具有良好的耐温耐盐性、稳定性和乳化性。     

不同碱/表面活性剂二元复合驱体系的性能对比

分别研究了含有有机碱、无机碱的碱表面活性剂AS二元复合驱体系的降低油水界面张力、耐温抗盐性能、乳化性能、表面活性剂在油砂表面的吸附量、地层水结垢趋势、提高原油采收率及驱油特性的性能。研究结果表明:与单一碱的二元复合驱油体系相比,复合碱的驱油体系可以提高抗盐性能、原油乳化性能及原油采收率幅度;碱的种类影响驱油体系的耐温抗盐性能及乳化性能,含有有机碱的驱油体系的抗盐性能好,抗盐可达50000mg/L,含有无机碱的驱油体系抗温性能及对原油乳化能力好,抗温达90℃,原油脱水率最低(8.5%);碱的加入可降低石油磺酸盐在油砂表面的最大吸附量,降低量为25%数30%;复合有机碱及复合无机碱的二元复合驱油体系均可以较大幅度提高原油采收率,提高采收率幅度超过18%,但与复合无机碱的驱油体系相比,复合有机碱的驱油体系可以有效减弱地层水的结垢趋势;复合有机碱与复合无机碱/表面活性剂二元复合驱油体系的微观驱油特性不同。     

一种阴／非离子复合型表面活性剂的性能研究

开发了一种低成本的阴/非离子复配型表面活性剂GBSG-1,并评价了该表面活性剂体系的性能。结果表明:在80℃、矿化度50000 mg/L、二价离子(Ca2+、Mg2+)含量2000 mg/L的情况下,油水间的界面张力可达10-3mN/m数量级。同时该表面活性剂体系具有较好的乳化能力,按体积比6:4将浓度为3 g/L的CBSG-1溶液与王瑶原油混合均匀后在80℃恒温静置12 h后的油水体积比为8:2。该体系具较强的抗吸附性,浓度为3 g/LCBSG-1溶液在岩心上的吸附量最大,为0.35 mg/g砂,吸附7 d后,油水界面张力仍可以保持在10-3mN/m超低数量级。驱替模拟实验说明:该表面活性剂驱油体系可在水驱基础上使渗透率95.2×10-3μm2的低渗透率岩心提高采收率12.7%。该体系可满足长庆油田部分高温、高矿化度及低渗透油藏对驱油用表面活性剂的要求。     

80℃高温油藏聚驱后复合驱油体系性能评价

针对聚合物驱后双河油田80℃高温油藏,从10种表面活性剂中筛选了石油磺酸盐表面活性剂1#,研究了表面活性剂浓度、聚合物浓度、矿化度、新鲜污水等因素对二元体系界面张力的影响,并对二元体系的长期热稳定性、表面活性剂的静态吸附量、注入性、段塞选择和岩心驱油实验进行评价。研究结果表明:1#表面活性剂具有很好界面活性,质量分数在0.1%～0.5%范围内均可达到10^-3 mN/m数量级的超低界面张力,聚合物浓度对二元体系界面张力影响不大。二元体系具有很好的抗盐性和长期热稳定性,老化90 d后的界面张力仍能保持10^-2mN/m数量级。二元体系中表面活性剂在双河油砂上的吸附量要小于单一表面活性剂的吸附量。该二元体系具有良好的注入性。岩心驱油实验表明:低界面张力的二元体系提高采收率的幅度大,聚合物浓度1800mg/L、表面活性剂浓度3000 mg/L的二元体系在聚驱后可提高采收率10.26%。     

甜菜碱表面活性剂对低渗透高矿化度油藏的适应性评价

通过对甜菜碱表面活性剂在北三区油藏的界面活性、抗盐性、稳定性、吸附性能及驱油效率的测定,评价该新型甜菜碱表面活性剂在低渗透高矿化度油藏的适应性。结果表明,该表面活性剂在北三区油藏条件下,具有较好的界面活性,与该区块脱水原油的界面张力可以达到10-3m N/m数量级;具有良好的抗盐性和长期稳定性;在北三区油砂中可以经历三次静态吸附仍然保持超低界面张力。驱油试验结果表明,1 500 mg/L表面活性剂溶液可比水驱提高驱油效率13个百分点。研究认为,该表面活性剂可以满足低渗高矿化度油藏驱油用表面活性剂的技术要求。     

新型耐温耐盐表面活性剂驱油体系的研究

合成了一种聚氧乙烯醚磺酸盐型表面活性剂，并将其与廉价的渣油磺酸盐表面活性剂复配，得到一种耐温、耐盐的复配表面活性剂驱油体系。将该表面活性剂驱油体系用于大港油田原油，在85℃下、模拟水的矿化度为35337mg／L、高价离子(Ca^2 、Mg^2 )含量为1000mg／L时，油水界面张力仍可达到超低(约10^-3mN／m)，能满足大港油田部分高温、高矿化度油藏对驱油用表面活性剂的要求。     

乙醇胺-石油磺酸盐二元复合驱油体系

以油水界面张力作为性能评价指标,优选了有机碱乙醇胺(MEA)与表面活性石油磺酸盐(SLPS)的最佳复配体系:0.30%MEA+0.30%SLPS,对优选的MEA/SLPS二元复合驱油体系的界面活性、抗盐性能、耐温性能、乳化性能及驱油性能进行了评价,并与常用的无机碱/表面活性剂(NaOH/SLPS)二元复合驱油体系的性能进行对比。结果表明,有机碱MEA与无机碱NaOH和表面活性剂SLPS的复配体系相比,降低油水界面张力的能力相差不大,均可达到10-3m N/m以下,但有机碱与表面活性剂的二元复配体系可以在更短时间内将油水界面张力降至最低;与NaOH/SLPS体系相比,MEA/SLPS体系的抗盐性能、乳化性能及驱油性能都更加突出,耐盐可达30000 mg/L,提高采收率可达13.2%,但耐温性能略差,仅为70℃。在一定温度范围内,有机碱可替代无机强碱作为今后油田化学驱油用碱,并会取的更好的驱油效果。     

耐温抗盐聚合物微球/表面活性剂交替段塞调驱实验研究

通过室内实验,优选出耐温抗盐型聚合物微球S5和耐温抗盐低界面张力阴非离子表面活性剂体系GH。在高温高盐条件下,测定了表面活性剂体系降低油水界面张力的能力;采用并联岩心物理模拟驱替装置,开展不同聚合物微球/表面活性剂交替段塞调驱实验。结果表明,表面活性剂体系在95℃和22×10⁴mg/L矿化度条件下老化三个月后可以将界面张力降低至超低水平;在渗透率为（70³50）×10^-3μm²的岩心中,聚合物微球具有良好的注入性和封堵性;在非均质条件下,聚合物微球/表面活性剂交替段塞的调驱效果明显好于表面活性剂体系,开展水驱+微球驱+表活剂驱+后续水驱和水驱+微球驱+再次水驱+表活剂驱+后续水驱,其低渗透率岩心提高采收率分别为25.59%和14.72%。该研究对聚合物微球/表面活性剂复合体系注入方案设计有重要的指导意义。     

聚合物-表面活性剂二元抗盐体系注入性能评价

针对M油田目的层油藏物性差、非均质强、矿化度高等问题，研究了新型双烷基甘油醚衍生表面活性剂(diGE-EO)的耐温抗盐性能，并利用霍尔曲线对比研究了聚合物和聚合物-表面活性剂二元抗盐体系的注入性能，分析了聚合物-表面活性剂二元抗盐体系提高M油田目的层原油采收率的可行性。研究结果表明：双烷基甘油醚衍生表面活性剂(diGE-EO)在质量浓度高于3 500 mg/L时依然保持较好的抗盐性能，在85℃条件下放置超过45 d,仍能使油水界面张力降至5.73×10^-3mN/m,处于超低界面张力范围，可满足高矿化度油藏开发的要求。同时分析了聚合物-表面活性剂二元抗盐体系的注入性能。结果表明，当聚合物溶液质量浓度达到1 500 mg/L、岩心渗透率低于200 mD时，单独注入聚合物难度增大；存在表面活性剂情况下，注入性能得到明显改善。该结果为M油田二元复合驱项目方案设计及现场实施提供了室内实验基础。     

驱油用两性离子型双子表面活性剂的合成及应用

针对低渗油藏水驱及常规表面活性剂驱开发效果较差的问题,通过实验研制了一种新的两性离子型双子表面活性剂LSN-104,并在室内评价了其界面活性、耐温性能、抗盐性能、润湿性能以及驱油效果。性能评价结果表明:LSN-104具有良好的界面活性以及耐温抗盐性能,当LSN-104质量分数为0.5%时,在温度为120℃或NaCl质量浓度为60 g/L或CaCl_2质量浓度为5 g/L的条件下,界面张力仍能维持在10~(-3)mN/m数量级;LSN-104的加入能明显减小石蜡片表面的接触角,使亲油性表面转变为亲水性,具有良好的润湿反转能力;注入0.5 PV质量分数为0.5%的LSN-104溶液,能使低渗岩心水驱后的采收率提高15.65百分点。现场应用结果表明,注入表面活性剂LSN-104后,采油井见效率达100%,各采油井均呈现出产油量上升、含水率下降的趋势,增油效果显著,取得了明显的施工效果。     

精细化学品工业

TE35 7　TQ4 2 3.99 2 0 0 4 0 735 5新型耐温耐盐表面活性剂驱油体系的研究〔刊〕/郭东红 ,辛浩川… (中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发研究院油田化学研究所 )∥精细石油化工进展 .- 2 0 0 3,4 (10 ) .- 1～3　　合成了一种聚氧乙烯醚磺酸盐型表面活性剂 ,并将其与廉价的渣油磺酸盐表面活性剂复配 ,得到一种耐温、耐盐的复配表面活性剂驱油体系。将该表面活性剂驱油体系用于大港油田原油 ,在 85℃下 ,模拟水的矿化度为 35 337mg/L、高价离子 (Ca2 + ,Mg2 + )含量为 10 0 0mg/L时 ,油水界面张力仍可达到超低 (约 10 3 mN/m) ,…     

针对A油田的抗温、抗盐聚合物/表面活性剂二元复合驱油体系研究

常规聚合物/表面活性剂二元复合驱的地层适应性差、耐温抗盐能力有限,难以满足低渗、高温、高盐油藏进一步提高采收率的需求。针对这一难题,优选梳形聚合物和非离子-阴离子型表面活性剂构建了一种适用于低渗、高温、高盐油藏的二元复合驱油体系,并通过室内实验,系统考察了二元复合驱油体系的黏度、油水界面张力、老化稳定性、吸附量、色谱分离程度以及提高采收率能力等性能。结果表明:二元复合驱油体系可降低油水界面张力至10~(-3m) N/m数量级,同时具有稳定的增黏能力和良好的老化稳定性;二元复合驱油体系的协同作用使聚合物和表面活性剂在油田净砂表面的饱和静态吸附量均低于单一体系,能将表面活性剂在地层中的超低界面张力有效作用距离由19%延伸到27%,此外,还存在较强的色谱分离效应。针对A油田提出的二元复合驱油体系0.4 PV(1000 mg/L HF62208+0.3%NPAC)对水测渗透率为18.6~62.5 mD的天然岩心的采收率提高幅度达到11%以上,驱油效果优良。     

表面活性剂驱乳化作用对提高采收率的影响

表面活性剂驱是高温高盐油藏提高原油采收率的重要技术措施,但其乳化作用对提高采收率的影响并未受到足够重视。为了分析濮城油田高温高盐油藏表面活性剂驱乳化作用对提高采收率的影响,通过对表面活性剂降低油水界面张力的性能评价,优选出2种表面活性剂YD-G1和SHY-1,用高矿化度的濮城油田现场注入水配制质量分数为0.3%的溶液,将其放入120℃恒温箱30 d后,油水界面张力仍能达到10-3mN/m的超低数量级,表明2种表面活性剂均具有良好的耐温抗盐性能。将2种表面活性剂与濮城油田脱水脱气原油配制成乳状液,在同等质量分数下YD-G1乳状液的析水率低于SHY-1,且液滴的平均粒径也更小,表明YD-G1溶液比SHY-1溶液的乳化能力强。驱油实验结果表明,YD-G1溶液比SHY-1溶液的驱油效果更佳,表明乳化作用是提高采收率的关键因素之一。通过室内实验优化设计,确定YD-G1溶液的最佳注入量为0.5倍孔隙体积,最佳注入质量分数为0.3%。     

纳米微球与表面活性剂复合调驱体系研究与应用

针对高温高盐低渗透油藏注水开发中出现的含水率高、采收率低以及常规表面活性剂驱等措施难以发挥有效作用的问题,提出将耐温抗盐型纳米微球SQ-5和新型阴-非离子表面活性剂FA-2相结合的复合调驱技术,采用纳米微球/表面活性剂复合调驱体系来提高低渗透油藏水驱后的采收率。室内评价了复合调驱体系的性能,并优化了纳米微球和表面活性剂的注入参数。结果表明,纳米微球和表面活性剂均具有良好的耐温抗盐性能,在温度为120℃、矿化度为257300 mg/L时仍具有良好的性能;复合调驱体系的最佳注入参数为0.5PV的纳米微球溶液（1500 mg/L）和0.5 PV的表面活性剂溶液（1000 mg/L）;单独表面活性剂驱体系和复合调驱体系能在水驱的基础上分别提高采收率为12.43%和27.28%,可以看出,复合调驱体系取得了更好的驱油效果。矿场试验结果表明,调驱后注水井压力升高,对应油井产油量上升,含水率下降。说明纳米微球/表面活性剂复合调驱技术适合在高温高盐低渗透油藏中应用。     

耐温抗盐阴-非离子表面活性剂研究及应用

针对江汉油田高温高盐稀油油藏条件合成了SH系列阴-非离子表面活性剂C₁₂H₂₅O（CH₂CH₂O）_nCH₂CH（OH）CH₂SO₃Na,n值分别为5⁹时对应SH01^SH05。室内评价了该系列阴-非离子表面活性剂的界面活性和耐温抗盐性能,用物理模拟方法评价了阴-非离子表面活性剂的驱油性能。研究结果表明,所合成的阴-非离子表面活性剂具有较强的耐温抗盐能力,随温度的升高或矿化度的增加,油水界面张力更低;在高矿化度（300 g/L）、高温（84℃）下,0.3%的表面活性剂SH03溶液与钟市模拟油间的界面张力能降到10^-3mN/m超低数量级;物模驱油实验表明,在水驱基础上（采收率52%左右）,注入0.3 PV、质量分数0.3%的SH03溶液可提高采收率6%,注入0.3PV的0.3%SH03+0.3%SMG复合体系可提高采收率12.1%。在钟市油田钟10-5井区开展的表面活性剂矿场先导试验见到增油效果。图4表4参9     

抗盐聚合物凝胶/表面活性剂复合调驱技术

针对高温高盐储层常规化学驱油措施效果较差的问题,将耐温抗盐型聚合物凝胶和表面活性剂相结合,提出了新型聚合物凝胶/表面活性剂复合调驱技术,室内评价了复合调驱体系的耐温抗盐性能、配伍性、调剖效果以及驱油效果。结果表明,复合调驱体系具有良好的耐温抗盐性能;新型聚合物凝胶在高温高盐条件下具有良好的调剖效果,且填砂管渗透率级差越大,剖面改善效果越好;复合调驱体系的驱油效果明显优于单独注聚合物凝胶或表面活性剂,其结合了新型聚合物凝胶的调剖作用与表面活性剂的驱油作用,能使岩心水驱后的采收率继续提高25%以上。矿场试验结果表明,实施新型聚合物凝胶/表面活性剂复合调驱技术措施后,目标区块内注水井的注入压力明显升高,对应生产井的日产油量上升,含水率下降,起到了良好的增油控水效果。     

纳米乳液渗吸驱油剂性能评价与应用

为适应低渗透油藏提高采收率的需求,以双子表面活性剂双烷基酚酮聚氧乙烯醚为主要原料制备了一种 新型纳米乳液作为驱油剂。室内评价了其界面性能、润湿性能、耐温抗盐性能等,并通过核磁共振、相渗实验及 自发渗吸实验考察了该纳米乳液驱油剂的驱油效果,同时与常规驱油剂磺酸盐表面活性剂进行了对比。结果表 明,该纳米驱油剂乳液的平均粒径为60 nm。随纳米驱油剂加量增加,溶液表面张力和油水界面张力逐渐下降。 驱油剂加量为0.2%时,油水界面张力可达2.94×10^-3mN/m,界面活性良好。纳米驱油剂可使岩心表面由亲油性 转变为亲水性,实现润湿反转。纳米驱油剂加量为0.2%时,对原油的乳化效率为98%,其耐温抗盐性能良好,静 态渗吸驱油可提高采收率30 百分点。在新疆油田压裂驱油和老井注水吞吐的应用表明,纳米渗吸驱油技术的增 产效果好于常规驱油技术,在产液量相差不大的情况下,返排率更低,产油量更高,驱油置换增油效果更好。