大庆减压渣油馏分油水界面张力的研究

采用超临界萃取分离技术，将大庆减压渣油按相对分子质量分割为17个馏分，并对各馏分进行了化学组成分析和紫外光谱测定。在此基础上，采用吊环法对各馏分在不同条件(馏分质量分数、油相组成、盐的种类及质量分数、水相pH值)下的油水界面张力进行了研究。结果表明，大庆减渣馏分相对分子质量逐渐增大，氢碳原子比逐渐下降，芳香共轭结构逐渐增多；随着馏分在油相中质量分数的增大，界面张力下降，且下降趋势相似，总体降幅不大；随着油相中庚烷的增多，界面张力降低。水相中CaCl2使得油水界面张力上升，而NaCl或KCl对油水界面张力影响较小。水相pH值在酸性范围内变化时，基本不影响油水界面张力，pH值在碱性范围内增大时，界面张力降低。     

胜利原油与水的界面张力研究

采用滴体积法测定了胜利原油与水的界面张力,用界面移动法测定了原油油滴在水中的电迁移率,并考察了水相盐浓度,pH值对油水界面张力及油滴电迁移率的影响,研究结果表明,原油－水的界面张力先是随水相中NaCl浓度的增大而减小,而后随水相中NaCl浓度的增大而增大,水相中NaCl的浓度为2％时,油－水界面张力出现最小值,相应地,油滴在水中的电迁移率则是先增大后减小,在NaCl浓度为2％时达到最大值,在水相pH值为2－12时,原油－水面界面张力随pH值的变化规律是先增大后减小,在pH值为4时达到最大值,而油滴在水中的电迁移率却随pH值的增大而增大。     

胜利原油与水的界面张力研究

采用滴体积法测定了胜利原油与水的界面张力 ,用界面移动法测定了原油油滴在水中的电迁移率。并考察了水相盐浓度、pH值对油水界面张力及油滴电迁移率的影响。研究结果表明 ,原油 水的界面张力先是随水相中NaCl浓度的增大而减小 ,而后随水相中NaCl浓度的增大而增大 ,水相中NaCl的浓度为 2 %时 ,油水界面张力出现最小值。相应地 ,油滴在水中的电迁移率则是先增大后减小 ,在NaCl浓度为 2 %时达到最大值。在水相 pH值为 2～ 12时 ,原油水界面张力随pH值的变化规律是先增大后减小 ,在pH值为 4时达到最大值 ,而油滴在水中的电迁移率却随 pH值的增大而增大     

分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配及油水界面张力

考察了pH值、温度和时间对分子沉积膜驱剂在大庆原油和孤岛原油/水中的分配及油水界面张力的影响。结果表明,pH值增加,分子沉积膜驱剂在油水相中的分配系数增加,界面张力降低,但总体上分配系数较低;温度升高,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配系数和界面张力均有所降低;在约196h后,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配达到平衡。分子沉积膜驱剂向界面扩散和吸附的动力学过程缓慢;随着时间的增加,分子沉积膜驱剂溶液与孤岛原油界面张力先迅速降低后缓慢降低,并没有出现象表面活性剂那样的低界面张力;NaCl浓度对油水界面张力的影响不大;分子沉积膜驱剂在孤岛原油中的溶解度大于在大庆原油中的溶解度,且相同条件下的界面张力更低。     

分子沉积膜驱剂在原油／水中的分配及油水界面张力

考察了pH值、温度和时间对分子沉积膜驱剂在大庆原油和孤岛原油／水中的分配及油水界面张力的影响。结果表明，pH值增加，分子沉积膜驱剂在油水相中的分配系数增加，界面张力降低，但总体上分配系数较低；温度升高，分子沉积膜驱剂在原油／水中的分配系数和界面张力均有所降低；在约196h后，分子沉积膜驱剂在原油／水中的分配达到平衡。分子沉积膜驱剂向界面扩散和吸附的动力学过程缓慢；随着时间的增加，分子沉膜驱剂溶液与孤岛原油界面张力先迅速降低后缓慢降低，并没有出现象表面活性剂那样的低界面张力；NaCl浓度对油水界面张力的影响不大；分子沉积膜驱剂在孤岛原油中的溶解度大于在大庆原油中的溶解度，且相同条件下的界面张力更低。     

石油磺酸盐对胜利油田原油、胶质、沥青质界面性质的影响

研究了石油磺酸盐对胜利油田孤四水驱原油及由该原油提取的胶质、沥青质油水界面性质的影响。实验结果表明,石油磺酸盐能显著降低各模拟油的油水界面张力,并可使其达到超低界面张力范围;而对各模型油油水界面剪切粘度的影响却不同。在一定浓度范围内,原油和沥青质模拟油的油水界面剪切粘度均随石油磺酸盐浓度的增加而增加,但当石油磺酸盐浓度足够高时,二者的界面剪切粘度却有所下降,只是下降的幅度不同;胶质模拟油的油水界面剪切粘度随着石油磺酸盐浓度的增加而减小。随石油磺酸盐浓度的改变各模拟油的ζ电位也发生了明显变化。     

石油磺酸盐对胜利油田原油、胶质、沥青质界面性质的影响

研究了石油磺酸盐对胜利油田孤四水驱原油及由该原油提取的胶质、沥青质油水界面性质的影响。实验结果表明，石油磺酸盐能显著降低各模拟油的油水界面张力，并可使其达到超低界面张力范围；而对各模型油油水界面剪切粘度的影响却不同。在一定浓度范围内，原油和沥青质模拟油的油水界面剪切粘度均随石油磺酸盐浓度的增加而增加。但当石油磺酸盐浓度足够高时，二者的界面剪切粘度却有所下降，只是下降的幅度不同；胶质模拟油的油水界面剪切粘度随着石油磺酸盐浓度的增加而减小。随石油磺酸盐浓度的改变各模拟油的ξ电位也发生了明显变化。     

碱与表面活性剂在油水界面上的协同作用

通过对比油/碱(O/A)、油/碱-表面活性剂(O/AS)体系的动态界面张力,发现加入碱降低油水界面张力(DIFT_(min)),而高碱浓度下,界面张力反而升高;加入表面活性剂后,低碱浓度时界面张力升高,而高碱浓度下体系的界面张力显著降低.通过对比相同离子浓度下NaOH与NaOH-NaCl溶液与重油的界面张力发现,OH-也对高碱浓度下界面张力的升高具有重要的影响;通过测定油碱作用后从油相扩散至水相的总碳含量(TOC)的变化,发现油相扩散至水相的组分的量增加.综合考虑上述实验结果,认为NaOH和外加表面活性剂在油水界面上的协同作用为:NaOH与重油潜在的界面活性物质作用生成原位表面活性剂,外加表面活性剂取代原位表面活性剂在油水界面上发生吸附,促进原位界面活性物质离开油水界面,从而使得原油中潜在的界面活性物质得以与原油反应,进而生成更多的原位界面活性物质从而降低油水界面张力.     

阴离子乳化沥青稳定性与油水界面张力的关系

采用旋转滴界面张力法和残留物含量差值法考察阴离子乳化剂、助剂和皂液pH值等对皂液-沥青甲苯模拟油界面张力和乳化沥青贮存稳定性的影响。结果表明:乳化剂、助剂和皂液pH值等对油水界面张力和贮存稳定性的影响规律是一致的,两者呈现出较好的相关性;随着乳化剂和羧甲基纤维钠用量的增加,油水界面张力降低,贮存稳定性变好;随着皂液pH值的升高,界面张力和贮存稳定性分别呈现出变小和变好的趋势,在pH=11时,界面张力值最小,贮存稳定性最好;随着缔合型增稠剂T用量的增加,油水界面张力先增加后减小,贮存稳定性先变差后变好,两者最后都趋于稳定;乳化剂和助剂对油水界面张力和贮存稳定性的影响的由大到小顺序为乳化剂SD-2、缔合型增稠剂T、羧甲基纤维素钠。     

基于集合卡尔曼滤波的非稳态油水相对渗透率曲线计算方法

提出一种基于半迭代集合卡尔曼滤波(EnKF)的自动历史拟合方法用于非稳态油水相对渗透率曲线的计算。进行高温、低界面张力体系作用下油水相对渗透率试验,利用半迭代EnKF历史拟合方法和JBN解析法进行数据处理,研究温度、界面张力对油水相对渗透率的影响。结果表明:利用半迭代EnKF历史拟合方法和JBN解析法所得结果区别较大,但从历史拟合的角度来看,半迭代EnKF方法结果更为合理;随着温度的升高,束缚水饱和度增大,残余油饱和度降低,油相相对渗透率升高,水相相对渗透率降低,相对渗透率曲线右移;随着界面张力的降低,束缚水饱和度和残余油饱和度都降低,油水两相共渗的范围变宽;新方法将驱油机制考虑到数学模型中,得到的相对渗透率曲线更适于在油藏数值模拟、生产优化等方面应用。     

稠油组分油水界面zeta电势及其影响因素研究

测定了辽河油田杜 84稠油化学官能团四组分 (酸性分、碱性分、两性分、中性分 )与极性四组分 (饱和分、芳香分、胶质和沥青质 )的zeta(ζ)电势 ,考察了水相pH值、盐度等因素对 ζ电势的影响。结果表明 ,官能团各组分间 ζ电势绝对值的差别较明显 ,其中酸性分最高 ,两性分最低、碱性分和中性分居中。酸性分在 pH =11时 ζ电势绝对值达到最高 ,其他组分的 ζ电势在 pH =12时达到最高。极性四组分 ζ电势绝对值差别不大 ,各组分 ζ电势绝对值都随着pH值升高而升高。在盐度为 1g/L左右时 ,各组分的 ζ电势绝对值都有一个极大值 ,总趋势是 ,各组分 ζ电势绝对值基本上随着盐浓度的增加而减小。碱性条件下 (pH =11～ 12 )水包稠油乳状液中起稳定作用的官能团组分主要是酸性分和极性四组分中的沥青质。水相的碱性条件有利于水包稠油乳状液的稳定 ,盐在特定浓度下具有一定的稳定水包稠油乳状液的作用。但从总体趋势看 ,盐含量的增加会破坏乳状液的稳定性。用离子交换色谱分离得到的官能团组分更能揭示稠油中界面活性组分的内在本质。     

表面活性剂对长庆超低渗砂岩油藏化学渗吸的影响

以长庆油田超低渗储层Y284区块为研究对象,通过静态渗吸、油水界面张力、润湿性以及油水黏度比测量等实验,研究了表面活性剂性能对化学渗吸采收率的影响。结果表明:在超低渗Y284砂岩储层中,阴离子型表面活性剂的渗吸效果最好,并且阴离子亲油基碳链长度的增加可以增强渗吸作用;溶液p H大于两性离子等电点时,甜菜碱型表面活性剂可促进渗吸作用;阳离子表面活性剂不适用于砂岩油藏的化学渗吸采油中;当界面张力处于10-1m N/m数量级时,界面张力下降,渗吸采收率升高,当界面张力处于10-2m N/m数量级时,界面张力上升,渗吸采收率升高;表面活性剂可以改善岩石表面润湿性,增强渗吸作用;给出了油砂静态渗吸的毛管数表达式,润湿相黏度的适当增加或非湿相黏度的降低有利于毛管数的增加,可以增大渗吸采收率。     

离子种类和质量浓度对不同温度稠油油水界面张力影响的实验研究

为了研究在不同温度下离子种类和质量浓度对稠油油水界面张力的影响,分别配制了含不同质量浓度Na+、Ca2+、Mg2+的盐水溶液,应用旋转油滴法测量了不同温度时稠油与盐水的界面张力,分析了温度、离子种类与质量浓度对界面张力的影响规律.实验结果表明:①盐水成分为Na+和Mg2+时,随离子质量浓度的增大,界面张力先减小后增大,存在极小值;成分为Ca2+时,界面张力先增大后稳定再增大.②随温度升高,在Na+和Ca2+作用下界面张力明显减小,在Mg2+作用下先减小后稳定.③温度和离子质量浓度均影响界面张力;离子质量浓度低时界面张力主要受温度影响;离子质量浓度高时在Na+作用下界面张力受温度影响较大,在Ca2+作用下界面张力受温度的影响减弱;在Mg2+作用下界面张力受离子质量浓度的影响较大.     

固体颗粒对油田采出水性质的影响

通过试验研究了固体颗粒对油水界面张力、界面剪切粘度、悬浮液体系zeta电势等的影响,进而考察了不同条件（如矿化度、pH值等）对胜利油田坨四采出水悬浮液稳定性的影响。结果表明：含固体颗粒的体系,油水界面张力、zeta电势增加;固体颗粒浓度增加,水中油含量降低,固含量增加,界面剪切粘度增大,悬浮液稳定性增强。     

孤东原油组分对油/石油磺酸盐最优配方低界面张力的影响

采用绘制界面张力等值图的方法 ,对两种国产石油磺酸盐复配 ,得到了能够形成胜利油田孤东 2 6 G3井脱水原油低界面张力的石油磺酸盐配方。采用实沸点蒸馏的方法 ,获得了孤东 2 6 G3井原油轻质组分 ;应用离子交换色谱的方法 ,将剩余原油重质组分分离为原油官能团四组分。分析了在孤东 2 6 G3井原油中加入上述各种组分对油样与最优配方的石油磺酸盐溶液界面张力的影响。结果表明 ,原油官能团四组分和轻质组分对原油性质的影响从强到弱的顺序为 :两性分 ,碱性分 ,酸性分 ,轻质组分 ,中性分     

聚氧丙烯壬基酚醚硫酸酯盐/碱体系与原油动态界面张力研究

合成了聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠,研究了有机碱、无机碱以及所合成表面活性剂和有机碱、无机碱复配体系与桩西普通稠油的动态界面张力行为.结果表明:使用碳酸钠、三甲胺、三乙胺都可改变油水界面张力.碳酸钠/原油界面张力曲线呈"S"型变化,可分为缓慢上升、迅速上升和相对平衡3个阶段,而有机胺/原油界面张力曲线呈"U"型变化,出现动态界面张力最小值.碳酸钠加量不同时,其动态界面张力曲线变化不大;胺的质量分数升高时,动态界面张力则表现出先降低、后升高的趋势,存在最佳的胺加量.对于表面活性剂与Na2CO3复配体系,当Na2CO3加量高于一定临界值时,复配体系才有明显协同效应,此时仅需添加质量分数为0.0025%表面活性剂就可以将油水界面张力降低到10-5mN/m数量级.对于表面活性剂与有机胺的复配体系,降低油水界面张力的能力取决于体系中有机胺和表面活性剂的含量.只有当复配体系中有机胺的质量分数高于0.05%、9AS-3-0的质量分数低于0.01%时,复配体系才具有协同效应.上述研究说明:由有机碱和原油组分在油水界面反应生成的表面活性物质,其界面活性以及和聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠复配体系的界面张力行为与加无机碱的情况是不同的.另外,通过驱油试验证明,具有较低动态界面张力的9AS-3-0/Na2CO3复配体系有高的提高采收率的能力.     

沥青乳化剂及沥青乳液性能研究

测定了 4种沥青乳化剂的临界胶束浓度、临界胶束浓度下的表面张力以及沥青乳液的油水界面张力和 ζ电位。考察了胜华 10 0 # 道路沥青的最佳乳化工艺条件以及水中阴、阳离子对油水界面 ζ电位的影响。研究结果表明 ,乳化剂的性质是决定乳化效果及沥青乳液基本性质的主要因素 ,乳化剂水溶液 pH值对乳化效果的影响比乳化剂浓度和乳化温度的影响大。乳化沥青油水界面张力越低 ,ζ电位越高 ,乳状液的稳定性越好