表面活性剂与页岩油岩石和流体作用机理的试验研究

页岩油藏由于特殊的成藏模式和储层特征,储层非常致密,纳米级孔隙、喉道发育,原油流动阻力大,页岩油整体的采收率较低。通过开展接触角、界面张力和洗油试验等研究,明确不同类型的表面活性剂与页岩油岩石和原油之间相互作用的机理,判断是否可以采用表面活性剂来提高页岩油采收率。试验结果表明,表面活性剂可以改变页岩油岩石表面润湿性、降低界面张力,并能起到乳化的作用,最终实现提高洗油效率的效果。     

表面活性剂与油-水界面的介观模拟研究

用介观模拟方法对2种类型的表面活性剂分子在油-水界面的分布形态进行了模拟。结果表明：与单链型表面活性剂相比,低聚型表面活性剂分子由于其空间结构上的分散性,导致与其通过化学键相连的部分极性基团进入油分子内部,在油-水界面处相对更靠近油相,使得低聚型表面活性剂分子在油-水界面处极性基团的排列没有单链型表面活性剂那样有序;低聚型表面活性剂存在时,油-水界面的接触面积相对较大,而表面活性剂在油-水中的分布相对比较均匀;相比单链型表面活性剂分子,低聚型表面活性剂分子可以更好地降低油-水界面的界面张力。     

不同减压渣油为原料的表面活性剂与对应原油间的界面张力协同效应

利用大庆减压渣油和大港减压渣油分别制备出驱油用表面活性剂OCS-1和OCS-2。通过测试油水界面张力,探讨了以不同油田减压渣油为原料制备的驱油用表面活性剂与对应原油间的界面张力性质。结果表明,以某一油田减压渣油为原料合成出的表面活性剂用于对应油田原油时将会有较好的界面张力性能,即表面活性剂体系与对应原油间具有明显的界面张力协同效应。     

驱油用无碱表面活性剂

表面活性剂的分子结构由长链的亲油基团和亲水性的离子基团构成，这种结构的化合物分子在溶液中能定向地吸附于两相界面上，从而改变两相的界面性质。利用表面活性剂的这一特性，通过降低油水界面张力，能够将原油从岩石微孔道中驱出，达到提高采收率的目的。由于表面活性剂的使用环境是在油藏中，因此温度、矿化度、二价离子、复杂的原油性质及长时期的作用，对表面活性剂提出了更高的要求。根据表面活性剂自身的结构和性能、油藏使用环境的特殊性，选取不同类型表面活性剂，研究在无碱条件下的界面活性，为下一步的无碱化复合驱提供实验依据。     

胜利原油活性组分对原油-甜菜碱溶液体系油-水界面张力的影响

采用传统的柱色谱四组分分离方法（SARA）将胜利孤岛原油分离得到沥青质、饱和分、芳香分和胶质,采用碱醇液法萃取原油得到酸性组分。测定了正构烷烃、煤油以及原油活性组分模拟油与2种不同疏水结构的甜菜碱溶液组成的体系的油 水界面张力。结果表明,在原油活性组分模拟油 甜菜碱溶液体系中,直链甜菜碱由于疏水基团较小,与原油活性组分尤其是酸性组分和胶质发生正协同效应的混合吸附,使油 水界面上表面活性剂分子的含量增加,界面膜的排布更紧密,导致油 水界面张力降低;支链甜菜碱由于具有较大尺寸的疏水基团,煤油中少量的活性物质即可将油 水界面张力降至超低(<10-3 mN/m),而原油活性组分的加入,则使界面上表面活性剂分子的排布被破坏,削弱了界面膜原有的紧密性,导致油 水界面张力大幅度升高。     

聚氧乙烯型非离子表面活性剂水溶液界面性质的研究

本文初步研究了在大庆油田的油层条件下,聚氧乙烯型非离子表面活性剂的亲水基团、亲油基团大小以及温度对其水溶液的表面张力以及与石油烃和大庆原油的界面张力的影响。结果表明,随亲油基团的碳数增加或亲水基团聚氧乙烯(EO)数的减少,有利于油、水界面张力,临界胶束浓度(CMC)的降低。本文所研究的非离子表面活性剂的CMC值非常低,大约在10~(-3)mol/L左右。大庆原油油、水界面张力,在活性剂浓度小于CMC时,随活性剂浓度的增加而急剧下降,而高于CMC时,只是缓慢下降。表面张力可降到27mN/m左右。在CMC值后,大庆原油的界面张力达到了10~(-1)～10~(-2)mN/m数量级。可见,非离子表面活性剂在大庆油田条件下的效能较好。     

原位微乳液表活剂体系研制及在降压增注中的应用

低渗透油藏储量丰富,但孔喉细小、渗流阻力高.为解决表面活性剂在高温、高盐低渗透油藏中提高驱油效率的问题,研发了一种包含阴非离子表面活性剂和阳非离子表面活性剂的阴阳复合微乳液表面活性剂体系.通过在表面活性剂的活性分子中设计特种基团,达到兼具耐温性和结构可调控性;在设计合成阴非离子表面活性剂的基础上,与含有阳离子基团的表面活性剂进行复配,从而表现出超高界面活性;通过使阴阳混合胶束中阳离子头基处于内层、阴离子头基处于外层,而使体系总体呈负电性,从而显著降低阳离子表面活性剂在岩石表面的吸附量.界面性能、相态、洗油等实验测试结果表明,新研制的阴阳复合表面活性剂体系与原油接触能自发形成微乳液,具有原油增溶能力强、洗油能力强的特点.冀东油田、胜利油田进行的注水井降压增注矿场试验表明,微乳液表面活性剂的措施有效率达95％以上,可有效降压增注,对应油井增产效果明显.     

表面活性剂驱油机理的实验探究与动力学模拟

选取了3种表面活性剂:十二烷基磺酸钠(SDS)、三甲基十六烷基溴化铵(CTMAB)和聚甘油脂肪酸酯(PGFE),通过测试表面活性剂对辽河原油的流变性、界面张力、驱油效果等的影响,借助分子模拟手段探究了多元体系中表面活性剂的驱油行为。结果表明:表面活性剂改善原油流变性能力由高到低的顺序为SDSPGFECTMAB;在质量分数为0.3%时,SDS体系的界面张力最低,为1.03×10~(-2) mN/m,且驱油效率高达87.3%;分子模拟中各表面活性剂降低原油密度的能力由小到大的排序为:CTMABPGFESDS;各原油体系石油分子的径向分布函数显示,4种原油体系最高峰均位于r(石油分子与岩石表面的距离)为0.12 nm处,空白原油体系峰值为11.432;CTMAB,PGFE,SDS原油体系的最高峰值依次为10.084,9.902,8.047,峰值越低,原油分子与岩石的相互作用力越弱,故SDS的驱油效果最佳。模拟结果与实验结果相吻合,解释了表面活性剂的驱油机理。     

重质稠油油藏碱/表面活性剂二元复合驱室内实验

针对渤海某稠油油田储层非均质性、储层物性和流体性质等特点,利用室内实验方法,对碱/表面活性剂二元体系中表面活性剂与原油的界面活性、碱对表面活性剂/原油间界面活性的影响、碱/表面活性剂之间的协同效应进行了实验研究,对碱/表面活性剂驱油效果进行评价.结果表明,碱/表面活性剂二元驱油体系,具有降低界面张力,提高驱油效率的作用...     

表面活性剂驱油机理实验探究与动力学模拟

选取了3种表面活性剂：十二烷基磺酸钠（SDS）、三甲基十六烷基溴化铵（CTMAB）和聚甘油脂肪酸酯（PGFE）,通过测试表面活性剂对辽河原油的流变性、界面张力、驱油效果等的影响,借助分子模拟手段探究了多元体系中表面活性剂的驱油行为。结果表明：表面活性剂改善原油流变性能力由高到低的顺序为SDS>PGFE>CTMAB;在质量分数为0.3%时,SDS体系的界面张力最低,为1.03×10-2 mN/m,且驱油效率高达87.3%;分子模拟中各表面活性剂降低原油密度的能力由小到大的排序为：CTMAB相似文献