羧基甜菜碱-烷醇酰胺复配体系界面张力研究

研究了以不同比例复配的羧基甜菜碱/烷醇酰胺体系与临盘原油的动态界面张力,筛选出了适用于临盘凝油的表面活性剂体系。结果表明,单一的烷醇酰胺或甜菜碱与临盘原油间的界面张力值达不到超低值;而两种活性剂以1∶1和2∶1进行复配时,具有明显的协同效应,在总浓度为0.005%～0.2%范围内,油水界面张力值可降低到10-4 mN/m数量级,且经过石英砂静态吸附后,复配体系具有较好的低界面张力性能,是一种具有现场应用价值的表面活性剂体系。     

耐温耐盐降压增注活性体系的研发及性能评价

以亚硫酸氢钠、环氧氯丙烷、烷基二甲基叔胺等为原料,合成了4种烷基羟基磺基甜菜碱表面活性剂,利用红外光谱验证了产物的化学组成,评价了表面活性剂的界面性能、耐温以及耐盐性能,复配研发了耐高温高盐的活性体系配方,通过驱替实验评价了复配体系对不同渗透率低渗岩心的降压增注及提高采收率效果。结果表明,碳链长度为14的羟基磺基甜菜碱表面活性剂界面性能最好,与史深100区块原油的界面张力最低可达0.2mN/m;且具有非常好的耐温耐盐性,耐温130℃,耐盐200g/L;质量分数为0.072 4%的十四烷基羟基磺基甜菜碱和0.006%的季铵盐表面活性剂BDT-14,与原油的界面张力可达0.003mN/m。该配方对气测渗透率为5.02×10~(-3)μm2和42.15×10~(-3)μm~2的低渗岩心,分别可以提高采收率8.41%和15.02%,降低注入压力10.62%和29.17%,且没有发生明显的色谱分离现象。     

羟磺基甜菜碱HSBO1的油藏适用性研究

在实际油藏条件下,通过测定实验室针对目标油藏研制的羟磺基甜菜碱表面活性剂HSB01溶液与目标油藏原油间的界面张力,系统考察了表面活性剂HSB01对目标油藏的注入水、采出水及地层水的适应性、与目标油藏所用聚合物的配伍性、对目标油藏天然油砂的抗吸附性以及长期放置的稳定性。实验结果表明：甜菜碱表面活性剂HSB01对目标油藏的水质有着良好的适应性,与聚合物的配伍性良好,甜菜碱表面活性剂在0. 25~2 g/L浓度范围内,都可达到超低界面张力;经天然油砂吸附9次后1.5 g/L HSB01 +1.5 g/L FP3640D二元体系与原油间界面张力依然保持超低,抗吸附效果好;在50℃下放置90 d后,1.5 g/L HSB01 +1.5 g/L FP3640D二元体系与原油间的界面张力能够维持超低,稳定性良好。此外,羟磺基甜菜碱HSB01对目标油藏以外的另两种原油也有着良好的界面活性,适用性广。     

SP二元复合驱用新型表面活性剂的耐温耐盐性能研究

本文针对一种能够在高温高盐条件下使用的磺基甜菜碱B表面活性剂,研究了其降低界面张力能力,并且用此表面活性剂配制了3 g/L磺基甜菜碱B＋1.5 g/L聚合物的无碱SP二元复合驱油体系（简称SP二元体系）,在渗透率为1μm2左右的人造均质和非均质岩心上进行了物理模拟驱油实验。实验结果表明：磺基甜菜碱B表面活性剂能够在高温高盐条件下使驱油体系与原油间的界面张力降低到10-3数量级,并能够长时间稳定在10-3数量级之内;在水驱基础上,用该表面活性剂配制的SP二元体系在均质和非均质岩心上分别提高采收率18.3%和23.0%。图6表2参5     

耐温抗盐改性甜菜碱表面活性剂MBS16 的合成及室内性能评价

为提高磺基甜菜碱表面活性剂在胜利油田高温高盐油藏的水溶性,在磺基甜菜碱分子中引入了羟基,采用“两步法”合成了具有高界面活性的驱油用表面活性剂—十六烷基羟基磺基甜菜碱（MBS16）,通过红外光谱、核磁共振光谱对该表面活性剂的结构进行了表征,利用界面张力仪和Ross-Miles 泡沫仪研究了其油水界面活性和泡沫性能,并在气测渗透率约为1500×10^-3 μm²的填砂管中进行了驱油实验。结果表明,合成的产物与所设计的目标分子结构相吻合,在胜利油田孤岛、孤东、胜坨的油水条件下,0.3% MBS16 溶液与原油间均能达到超低的界面张力,具有良好的耐温抗盐性;在0.15%聚合物（HPAM）溶液中加入0.3% MBS16 后体系的黏度略有增加;同等注入段塞（0.3 PV）条件下,在水驱采收率48.6%的基础上,0.3% MBS16+0.15% HPAM二元体系提高采收率（16.5%）较单一聚合物体系（0.15% HPAM）提高采收率（7.1%）增加9.4%。此外,MBS16 还具有很强的发泡能力,与阴-非表面活性剂B4的复配体系具有很好的稳泡性能。图4 表4 参10     

陈庄原油超低界面张力驱油体系研究

开展了单一表面活性剂体系、表面活性剂复配体系及碱+表面活性剂体系与陈庄原油间动态界面张力的测定实验。实验结果表明:CBET-13在较宽的质量分数范围内(0.05%～0.15%)可以使油水界面张力达到超低;质量比为4∶1的SLPS与KAS复配体系,当总质量分数在0.075%～0.15%的范围内可以使油水界面张力平衡值降至10-4 mN/m数量级;总有效质量分数为0.1%、质量比在(9∶1)～(6∶4)范围内的CBET-13与CBET-17复配体系使油水界面张力降到超低;0.2%NaOH+((0.05%～0.2%)SLPS、(0.025%～0.05%)AS-0-4、(0.01%～0.075%)AS-3-0、(0.03%～0.09%)HSBET-12)体系可以使油水界面张力降至10-3 mN/m以下。以上体系,可以作为陈庄油田超低界面张力驱油配方的选择。     

疏水缔合聚合物/碱/表面活性剂三元复合驱体系界面张力特征研究

研究了疏水缔合聚合物/碱/表面活性剂三元复合驱体系与大庆原油形成低界面张力的特征.结果表明,在降低界面张力方面,碱与表面活性剂间存在显著的协同效应;疏水缔合聚合物具有一定的降低油水界面张力能力,其对三元复合驱体系的平衡界面张力影响不大,对体系的动态界面张力具有比较显著的影响.碱、表面活性剂质量分数对琉水缔合聚合物三元复合驱体系/大庆原油间界面张力有很大影响,碱和表面活性剂最佳质量分数分别为1.0%～1.2%和0.1%～0.3%.     

胜利油田无碱复合二元驱油体系的研制与性能评价

为降低无碱二元复合驱的油水界面张力,同时保持聚合物溶液的黏度,针对胜利ST油田的地层条件,研究了表面活性剂油酸酰胺羧基甜菜碱(OAB)、烷醇酰胺(WCXA)对疏水缔合聚合物(AP)溶液的黏度及其与胜利油田原油界面张力的影响,评价了复合表面活性剂与AP组成的二元驱油体系的驱油性能。结果表明,单一的WCXA或OAB与AP组成的二元体系与原油间的界面张力达不到超低值。WCXA与OAB复配可产生协同效应,增加WCXA的比例可以提高体系的黏度保留率,而增加OAB的比例有利于油水界面张力的降低。当WCXA与OAB复配质量比为3∶1、复合表面活性剂加量为0.1%～0.4%、AP加量为0.15%～0.25%时,油水界面张力值可在2 h内降至10~(-3)m N/m数量级,且体系黏度保留率为102%～111%。配方为0.25%AP、0.4%复合表面活性剂的复合体系可在水驱基础上提高采收率36%,驱油效果良好。图11表3参29     

阴/两性离子表面活性剂复配体系界面性能探究

采用阴离子表面活性剂石油磺酸盐(PS-30)与两性离子表面活性剂月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱(LHSB)复配得到复配表面活性剂L/P,利用界面张力仪和驱油装置对表面活性剂的性能进行了评价。同时通过分子动力学模拟,分析了L/P在油水界面聚集作用的微观机理。实验结果表明,L/P的界面性能、驱油效果优于PS-30和LHSB,LHSB与PS-30的最佳复配质量比为4∶6。在含量为0.3%(w)时,L/P(4∶6)的界面张力可达到10^-3超低数量级,为3.91×10^-3 mN/m,采收率提高幅度达到18.54%。L/P(4∶6)在油水界面分布的相对浓度更高,排列也更加紧密,界面生成能绝对值大于PS-30和LHSB,说明它降低界面张力的能力更强;LHSB的加入使L/P(4∶6)在油水界面处的扩散系数增大,扩散速度加快,界面张力达到超低量级所需的时间缩短。     

复配表面活性剂三元复合体系黏度和界面张力研究

重烷基苯石油磺酸盐(DH)与石油磺酸盐(LH)是三次采油中常用的表面活性剂,DH与强碱(NaOH)配成的三元复合体系及LH与弱碱(Na2CO3)配成的三元复合体系均表现出了良好的油水界面活性。为探索DH与LH复配的可行性,本文通过仪器检测和理论分析,从表面活性剂的复配比、表面活性剂浓度、碱浓度3个方面开展了复配表面活性剂弱碱三元复合体系界面张力和黏度性能特征评价。结果表明,表面活性剂复配比和加量对三元复合体系黏度的影响较小,当DH、LH复配比为1∶1时,复配表面活性剂三元复合体系与大庆原油间可以实现超低界面张力,在80 min达到8.63×10-3mN/m;随复配表面活性剂质量分数的降低,界面张力增加,当表面活性剂质量分数为0.25%时,界面张力最优。Na2CO3加量为0.2%1.0%时,随着碱浓度的升高,复配表面活性剂三元复合体系的黏度降低,界面张力减小。推荐碱加量为0.8%1.0%。图2表2参12