季铵盐型表面活性剂的驱油机理研究

研究了季铵盐型表面活性剂的驱油机理:表面张力和界面张力、表面润湿性、表面电性。认为在用季铵盐型表面活性剂驱油时,存在低界面张力机理,润湿反转机理和表面电性反转机理。在驱油剂浓度达到600 mg•L-1时,采收率可提高5%~6%。可以推测,具有吸附性的阳离子表面活性剂都可有这几种驱油机理,并具有一定的驱油潜力。     

稠油油藏蒸汽——表面活性剂复合驱数值模拟研究

对稠油油藏蒸汽－表面活性剂复合区的渗流机理及所涉及的物理化学现象进行了研究,建立了完整的数学模型,提出了用Crank-Nicolson差分格式求解水相中浓度的新方法。运用自行研制的软件对一个油藏区块进行了模拟计算,并对复合驱渗流机理及复合驱驱油效果的因素进行了分析研究。结果表明,表面活性剂浓度对驱油效果的,影响取决于表面活性剂的界面特性和总用量,加入表面活性剂的时机对最终驱油效果影响不大,吸附量大的表面活性剂的驱油效果差。     

稠油油藏蒸汽-表面活性剂复合驱数值模拟研究

对稠油油藏蒸汽表面活性剂复合驱的渗流机理及所涉及的物理化学现象进行了研究 ,建立了完整的数学模型 ,提出了用Crank Nicolson差分格式求解水相中浓度的新方法。运用自行研制的软件对一个油藏区块进行了模拟计算 ,并对复合驱渗流机理及影响复合驱驱油效果的因素进行了分析研究。结果表明 ,表面活性剂浓度对驱油效果的影响取决于表面活性剂的界面特性和总用量 ,加入表面活性剂的时机对最终驱油效果影响不大 ,吸附量大的表面活性剂的驱油效果差。     

油基完井液引起储层损害的机理研究

用Ａｍｏｔｔ／ＵＳＢＭ法定量评价了国内常用油基完井液体系及其组分对水湿砂岩润湿性和油相有效渗透率的影响。结果表明，油浆滤液损害储层的主要机理是由于表面活性剂所引起的油藏岩石润湿性反转。根据吸附量和界面电性的测量结果，分析了阳离子表面活性剂的油湿作用强于其它类型表面活性剂以及无机离子与阴离子表面活性剂的协同作用能够使润湿性改变程度明显增强的原因。还应用推广的杨氏－拉普拉斯方程和ＤＬＶＯ理论，对表面…     

阳离子/非离子复合表面活性剂改变油湿性砂岩表面润湿性机制

通过表面张力、接触角及Zeta电位测量首次研究并提出阳离子/非离子复合表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/辛基苯聚氧乙烯醚(TX-100)改变油湿性砂岩表面润湿性的吸附模型及机制。结果表明:阳离子/非离子复合表面活性剂CTAB/TX-100改变油湿性砂岩表面润湿性的效果比单一阳离子表面活性剂CTAB及非离子表面活性剂TX-100的效果更显著;CTAB与TX-100间存在良好的协同效应,CTAB分子预先吸附在油湿性砂岩表面充当锚粒子,TX-100分子通过疏水作用与其形成聚集体,从而提高了TX-100及CTAB在油湿性砂岩表面的吸附量;TX-100的存在也提高了CTAB与油湿性砂岩表面羧酸类物质形成离子对的能力,并使离子对的解吸附能力增强,因此改变油湿性砂岩表面润湿性的效果更显著。     

裂缝性致密砂岩油藏渗吸驱油效果影响因素

裂缝性致密砂岩储层物性较差,非均质性强,且发育微裂缝,注水开发效果较差,渗吸驱油作为致密油储层水驱采油的一种主要机理受到越来越多的关注。室内以鄂尔多斯盆地某油田裂缝性致密砂岩储层天然岩心为研究对象,通过自发渗吸实验,评价了原油黏度、注入水矿化度、温度、渗透率、润湿性以及表面活性剂对渗吸驱油效果的影响。结果表明,原油黏度越低,注入水矿化度越低,温度越高,渗透率越大时,渗吸驱油采收率越高;其中润湿性对渗吸采收率的影响最为显著,岩石越亲水,渗吸驱油效果越好;阴离子型表面活性剂ZYL-1能够通过改变岩石表面润湿性和降低油水界面张力来提高渗吸驱油采收率;加入0. 3%ZYL-1后的周期注水最终采收率可以达到45. 6%,远远高于单独水驱时的28. 9%。矿场试验结果表明,注入表面活性剂ZYL-1关井渗吸驱油后,取得了显著的增产效果,说明间歇式周期注水和表面活性剂渗吸驱油相结合的方式能够提高裂缝性致密砂岩油藏的采收率。     

长6油层表面活性剂驱油效果研究

针对长6油层组地质条件及储层物性,通过室内模拟实验,研究了长庆2号表面活性剂对驱油效果的影响,使用不同渗透率的天然岩心进行水驱后表面活性剂驱油实验,分析了驱替过程中的压力、采收率及含水率的变化规律。结果表明:水驱后采用表面活性剂驱可以有效地提高原油采收率,平均提高采收率8个百分点左右。     

聚合物/甜菜碱表面活性剂提高水驱后残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂／聚丙烯酰胺二元复合体系，通过流变性实验，分析了甜菜碱表面活性剂对聚合物／表面活性剂二元复合体系流变性的影响；通过可视化的微观驱油实验和人造岩心驱油实验，分析了聚合物／表面活性剂二元体系的粘弹性和界面张力对采收率的影响，研究了该二元复合体系对水驱后残余油的作用机理。结果表明，实验用的两性表面活性剂体系与油可以达到超低界面张力，表面活性剂体系对无碱二元体系的粘弹性影响非常小。在驱替水驱残余油过程中，形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂／聚丙烯酰胺二元复合体系可以同时发挥活性剂的超低界面张力作用和聚合物溶液的粘弹性作用，使该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系，并且该二元体系的粘弹性越大，采收率越高。界面张力由10^-2mN／m降至10^-3mN／m时的最终采收率均高于界面张力为10^-2mN／m时增加聚合物溶液的质量浓度和相对分子质量两种情况下的最终采收率。     

S7断块油藏表面活性剂渗流行为及驱油机理

以SN油田S7块油藏为例研究了表面活性剂进入多孔介质后,在岩石/油/水这个复杂系统中的渗流、驱油过程。表面活性剂对残余油的作用机理分为乳化、运移、富集3个方面。低界面张力体系能使油珠分散,使油珠直径变小,使油珠易于流动。实验研究表明,注入表面活性剂后,相对渗透率曲线发生变化,水相曲线左移,液相渗透率明显提高,残余饱和度减少。     

表面活性剂对微细滑石的分散作用

采用沉降法考察了阳离子表面活性剂和几种亲水基不同的阴离子表面活性剂在水介质中对微细滑石颗粒的分散效果;通过测试加入表面活性剂前后颗粒表面Zeta电位、体系分散率变化,探讨了分散剂的作用机理。研究结果表明:阳离子表面活性剂对微细滑石粉体的分散效果不佳;含有强亲水性的磺酸基团和羧酸基团的阴离子表面活性剂对滑石粉体具有一定的分散效果;加入表面活性剂使颗粒表面Zeta电位绝对值变大,提高了悬浮液的稳定性。表面活性剂的最佳浓度分别为:月桂酸钠,2×10-5mol/L;十二烷基苯磺酸钠,4×10-5mol/L;合适的pH值范围为10.5~11.5;表面活性剂通过增大静电斥力和空间位阻起分散作用。     

自组单分子纳米膜提高驱油效率及微观机理研究

鉴于某些含阳离子基团的物质可通过静电吸附作用在带负电的硅质矿物表面上形成无润湿纳米膜,使油湿或水湿变为中间润湿或弱水湿,明显提高驱油效率.作者提出在注入水中加入一种含阳离子基团物质的塞段,该物质可在带负电荷的砂岩矿物表面形成可在后续水中脱附的自组单分子纳米膜,通过取代水膜和沥青膜除去各种形式的残油.室内试验表明,该法无论在水湿或油湿,高渗或超低渗储藏中均可获得良好的驱油效果.     

界面特性对聚合物驱油时驱替速度的影响分析

针对界面特性（界面流变特性、界面张力特性、润湿性）在聚合物驱油过程中的重要性,将油藏孔隙介质简化成具有相继收缩和扩张的波纹管模型,根据能量平衡原理建立了波纹管中聚合物溶液驱替时的界面特性参数和驱替速度之间的数学模型,用有限差分方法求解,研究了界面粘度、界面张力、润湿角变化对聚合物/油界面速度的影响。研究结果表明：润湿性变化影响界面的驱替速度,当界面的曲率方向与驱替方向相反时,无因次界面张力和无因次界面粘度的增加都使无因次界面轴向速度降低,且界面轴向驱替速度关于孔隙单元中心不对称。     

Ti(C,N)基金属陶瓷纳米粉末在水中的分散性

主要研究Ti(C,N)基金属陶瓷的纳米混合粉末在添加不同分散剂的水溶液中的分散行为及分散机制.使用一组10mL试管研究了混合粉末在分散液中的分散行为,并采用Zeta电位和FTIR等研究手段分析了混合粉末在分散液中的分散机制.试验结果表明,阳离子表面活性剂十六烷基溴化铵(CTAB)和非离子表面活性剂PVA的分散效果均明显优于阳离子表面活性剂CH3(CH2)11OSO3Na,CTAB和PVA的混合液比单一的CTAB或PVA的分散稳定效果要好.含有15g/L聚乙烯醇(PVA)和10g/LCTAB的水溶液中具有最好的分散效果.在纳米粉末分散过程中,静电排斥作用和空间位阻作用都同时存在.     

稠油油藏化学驱采收率的影响因素

采用烷基聚氧丙烯醚硫酸盐和羧基甜菜碱两类两性表面活性剂与碱复配构建具有不同界面张力特点的驱油体系,通过驱油试验评价不同体系对桩西稠油采收率的影响,采用微观驱替试验研究不同体系提高采收率的机制。结果表明:界面张力与采收率没有明显的对应关系;碱通过维持油、水、固三相接触点亲油性和降低油水界面张力,减弱驱替介质沿油与岩石之间的渗入,增强驱替介质从原油中心的突进和分散,提高驱替压力和波及体积;相比于碱和原油反应产生的表面活性剂,外加的表面活性剂亲水性较强,会增强固体表面的亲水性,导致驱油剂沿孔隙壁面突进;表面活性剂-碱体系与原油形成的细分散水包油型乳状液加剧了驱油剂的窜进,不利于提高波及系数;对于稠油油藏,化学驱体系的波及系数是提高采收率的关键因素。     

砂岩表面Zeta电位测定探讨

用固体表面Zeta电位仪测量了目标岩石表面Zeta电位随pH值的变化情况,结果表明:目标岩石表面Zeta电位测定的pH值适宜范围为7~10,这是因为pH值小于7时溶液会与岩石表面发生化学反应,pH值大于10时,溶液也会与岩石表面含铝的成分发生化学反应.对Zeta电位测定前样品的处理方法进行了初步探讨.结果表明:用NaOH溶液处理过的样品Zeta电位测定值重复性较好.     

疏松砂岩油藏流固耦合流动模拟研究

现有商品化黑油数值模拟器的数学模型未考虑疏松砂岩油藏因适度出砂导致油层孔隙度和渗透率大幅度提高的特征,忽略了介质形变对油藏开发动态的影响,导致疏松砂岩油藏开发方案设计和开发指标动态预测可能存在不可靠性。基于渗流力学和岩石力学理论,建立了一个疏松砂岩油藏耦合多相流渗流数学模型,模型考虑了应变引起的渗透率和孔隙度随地层压力变化的影响,采用显式耦合方法进行流固耦合处理。对耦合数学模型进行有限差分数值求解,改写了BOAST II程序源码,并对某疏松砂岩油藏进行了流固耦合模拟实例研究。模拟计算结果表明:①考虑流固耦合和不考虑流固耦合计算预测开发指标存在较大差别;②前者预测的原油采出程度高于后者预测的原油采出程度;③由于疏松砂岩油藏普遍为高渗储层,使得两种模拟计算在前期差别比较显著,在后期差别逐步不明显。该理论和研究方法较好地解决目前常规油藏数值模拟对疏松砂岩油藏的不适应和局限性问题,为该类油藏合理开发提供一定的借鉴和指导作用。     

真12块表面活性剂驱数值模拟研究

真 12块Ed3 2 (新生代古近系戴南组第 2段第 3小层 )砂层组是受构造控制的岩性油藏 ,目前已进入高含水开发期。为了提高原油采收率 ,在室内进行了表面活性剂驱试验 ,针对该油藏条件优选出表面活性剂驱油体系的最佳配方。在室内岩心驱替试验数值模拟的基础上进行了现场表面活性剂驱的数值模拟研究 ,优选出的适合该油藏的最佳驱油方案为 :段塞尺寸为 0 .18倍孔隙体积 ,注入速度为产液速度的 0 .9倍。在注入表面活性剂主段塞之前先注入适量的牺牲剂段塞 ,以减少表面活性剂在油层中的损失。应用油藏数值模拟方法预测出的最佳驱油方案的原油采收率可达 4 0 .35 % ,累积增油量为 996 6t,试验有效期为 6 8个月 ,产出投入比为 3.4 6。     

低渗砂岩油藏多孔介质特性

本文以中国石化中原油田W区块低渗砂岩油藏为例，针对目前该区块开发效果逐渐变差，气驱开采发生气窜等问题，以室内实验为基础，结合油层物理、分形理论、渗流机理，利用计算机分形分析软件Frac Lab和Frac Lac分析该区块多孔介质的岩石表面粗糙度、孔隙分布均匀程度和均质性，基于Gaussian分布、Fourier分析工具、幂律定律和最小二乘回归分析等数学基础理论计算出该区块多孔介质的分维数。结果表明：W区块低渗砂岩油藏多孔介质具有分形特征，分维数约为2.58，壁面较粗糙，孔隙内结构复杂，微小孔隙较多，不规则非均质性严重，流动阻力大，且Frac Lab和Frac Lac软件得到的分维数具有较好的一致性。本研究为低渗砂岩油藏提高采收率、油气渗流规律和多孔介质输运性质的研究提供基础研究支撑，具有重要的现实意义。     

乙醇胺提高延长稠油油藏聚/表二元驱采收率研究

针对延长稠油油藏的水驱后含水率上升的问题,通过室内实验方法,在原有聚表二元驱的基础上,研究一种适用于延长油田的有机碱,优选三元复合体系的配方;并通过物理流动驱油实验对三种化学驱油体系的驱油性能进行了分析和评价。结果表明:油藏的原油酸值为1.95 mg/g,适合进行三元复合驱的研究;筛选出的有机碱是乙醇胺,其能有效减低油水界面张力并对复合体系的黏度几乎没有影响,试验优化的三元复合体系的配方是:1 500 mg/L聚合物2 000 mg/L表面活性剂+3 500 mg/L乙醇胺。驱油实验表明:在均质岩心和三层非均质岩心模型中,与聚合物驱和聚表二元驱相比,三元复合驱都能提高原油的采收率,其中模拟油藏条件的三层非均质岩心条件下,采收率增值达13.38%,达到了控水增油的目的。