表面活性剂降压增注技术在低渗透油田应用研究

针对大庆外围油田部分注水井注入压力高、注水驱替效率低及套损井不断增加情况,开展了表面活性降低注入井注入压力实验研究,室内进行了表面活性剂体系界面张力、界面张力稳定性能研究,在天然岩心上进行了表面活性剂体系降低驱替压力物理模拟实验及确定现场注入参数实验研究。实验结果表明,研究出的表面活性剂体系55℃条件下油水界面张力达到10^-2mN／m数量级,且具有较好的界面张力稳定性;岩心驱油降压物理模拟实验。后续水驱潜压力下降30％以上。在朝阳沟油田进行了4口井现场试验,两口井见到了表面活性剂降压效果。     

表面活性剂降压增注技术在低渗透油田应用研究

针对胜利油田部分注水井注入压力高、注水驱替效率低及套损井不断增加情况,开展了表面活性降低注入井注入压力实验研究,室内进行了表面活性剂体系界面张力、界面张力稳定性能研究,在天然岩心上进行了表面活性剂体系降低驱替压力物理模拟实验及确定现场注入参数实验研究。实验结果表明,研究出的表面活性剂体系120℃条件下油水界面张力达到10-2mN/m数量级,且具有较好的界面张力稳定性;岩心驱油降压物理模拟实验。后续水驱潜压力下降30%以上。在现河油田进行了2口井现场试验,两口井见到了表面活性剂降压效果。     

表面活性剂降低注水井注入压力室内实验研究

针对外围油田部分注水井注入压力高，注水驱替效率低及套损井不断增加等情况，开展了表面活性剂降低注水井注入压力室内实验研究。室内实验表明，55℃表面活性剂体系油水界面张力达到10^-2mN/m数量级，且具有较好的界面张力稳定性。岩心驱油降压模拟实验表明，表面活性剂体系驱替0．5倍孔隙体积（PV），后续水驱替压力下降48％左右。注入表面活性剂体系后，油水界面张力降低，残余油民度下降，水相相对渗透率上升，注主压力下降。     

低界面张力起泡剂筛选

表面活性剂吸附在油水界面上,使油水的界面张力降低,减小粘附功,从而提高了洗油能力,所以从油田提高采收率的角度看,表面活性剂溶液的配置与筛选起到十分重要作用。不同表面活性剂不仅对油水界面张力降低程度不同,而且起泡性能也各有差异。针对16种不同的表面活性剂,采用改进Ross-Miles法和TX-500C旋转滴界面张力仪,从起泡性能和降低油水界面张力两个方面来筛选出理想的起泡剂。根据实际的操作和实验结果,HK-MAC、KB-6等表面活性剂起泡性能强;JVR-35、2011040301等能更好地降低油水界面张力;但从表面活性剂的起泡性能和油水界面张力两个方面来考虑JVR-35表面活性剂最佳。     

表面活性剂乳化性能对低渗油藏采收率影响研究

为同时解决低渗透油藏面临注入困难和储层非均质性强的问题,基于表面活性剂的降压增注原理和乳化调驱机理,探讨了表面活性剂驱油体系在低渗透油藏的应用可行性。实验选取乳化能力不同,其余性能(降低油水界面张力能力、改变润湿性能力、吸附性能)相同的两种表面活性剂,通过室内洗油实验、岩心注入实验和驱油实验,评价了表面活性剂降压增注性能和低渗透条件下乳状液深部调驱性能,探讨了表面活性剂在低渗透油藏中的提高采收率机理。研究结果表明:乳化能力不同的两种表面活性剂具有相近的洗油能力;乳化能力强的表面活性剂在岩心中驱替原油的过程中会形成稳定的乳状液体系,这会降低表面活性剂的降压增注效果,但却可以起到深部调驱作用,可有效提升驱油剂的波及范围,提升低渗透油藏原油采收率。低渗透油藏表面活性剂驱油体系的筛选,需综合考虑提高采收率效果及降压增注性能,根据油藏实际情况选取性能不同的表面活性剂驱油体系。     

XSY-11双子表面活性剂提高采收率应用研究

通过测定双子表面活性剂与原油的界面张力,发现双子表面活性剂在缺碱的条件下,也可以使油水界面张力降低至超低的能力,证明了其对碱的依赖性较小,优于普通表面活性剂.单独使用双子表面活性剂或者与其他表面活性剂协同使用,均可以使多种原油-水界面张力降低至超低范围.对双子表面活性剂溶液浓度等因素对油水界面张力的影响程度进行了分析.发现双子表面活性剂降低油水界面张力的能力主要与表面活性剂和油的性质密切相关.研究了其界面张力行为,发现双子表面活性剂具有比普通表面活性剂较高的界面活性,并且与盐具有很好的协同性,可以在较宽的盐度和表面活性剂浓度范围内降低油水界面张力至超低范围.     

表面活性剂在油水界面的吸附行为

简要介绍了液液界面张力的由来,以及降低油水界面张力在石油工业中的意义;重点介绍了影响表面活性剂降低油水界面张力的因素,包括水相、油相、表面活性剂及使用条件。概括总结了类V型、类L型、类倒L型动态油水界面张力曲线,讨论了不同形状动态界面张力曲线与表面活性剂在油水界面处吸附、解吸行为的关系;简述了界面张力曲线形态间的相互转变。     

驱油阴/两性表面活性剂复配体系协同效应研究

针对某油藏A区块,利用阴离子/两性表面活性剂的协同作用,进而达到油水超低界面张力,且两性表面活性剂十二烷基甜菜碱在浓度为0.1%~0.5%的范围内,降低油水界面张力的效果达到10~(-2) mN/m数量级,在加入阴离子表面活性剂的条件下,复配体系可以使油水界面张力达到超低界面张力。通过探讨表面活性剂的总浓度以及复配比对油水界面张力的影响,最终得到阴离子/两性表面活性剂复配体系可在较高矿化度和较低的浓度(0.4%)范围内达到10~(-3) mN/m的超低界面张力,并在此基础上对两者的协同作用进行分析。     

三次采油用表面活性剂结构对油/水界面性能的影响

测定了几种不同分子结构的磺酸盐类阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂水溶液与国内某油田原油间的界面张力。结果表明:磺酸盐类表面活性剂降低油水界面张力的能力相对较高,且磺酸盐的烷链长度、芳环种类对界面张力的影响较大,调整磺酸盐的分子结构可以使油水界面张力降低到10~(-2)mN/m数量级;醇/酚醚类非离子表面活性剂以及两性表面活性剂仅能使油水界面张力降低至0.1 mN/m~10 mN/m数量级。     

温度和盐离子对表面活性剂溶液与原油之间界面张力的影响规律研究

为了研究油藏条件对表面活性剂性质的影响,本文用TH5000旋转滴超低界面张力仪研究了不同温度和不同盐离子浓度下,表面活性剂溶液与原油之间的油水界面张力。结果说明,本文研究的三种表面活性剂中,温度越高,阴离子表面活性剂H102与原油之间的界面张力越低,非离子表面活性剂W201与原油之间的界面张力先降低后增加,Gemini季铵盐型表面活性剂G101与原油之间的界面张力基本不变;矿化度越高,三种表面活性剂与原油之间的界面张力越低,而且,Ca~(2+)、Mg~(2+)等高价离子的加入使油水界面张力更易降低。比较来看,G101具有耐温、耐盐的良好性能。     

甜菜碱体系对玉门油田界面张力影响规律研究

研究了新型甜菜碱表面活性剂复配体系对玉门油田油水界面张力的影响情况。通过使用Texas-500型界面张力仪,利用旋转滴法测定了甜菜碱表面活性剂的水溶液与玉门油田脱水原油之间的界面张力,讨论了活性剂浓度、碱的浓度、矿化度对甜菜碱复配体系油水界面张力的影响。实验结果表明:该甜菜碱活性剂与其它助剂有很好的协同作用,选择合适的助剂与其复配可以很大程度上减少该甜菜碱活性剂的用量,降低经济成本。碱对界面张力的影响较大,当碱浓度为0.8%时,可以使该复配体系与玉门原油油水界面张力达到10-3 m N/m。     

纳米SiO2表面活性剂对高盐低渗储层的驱油效果

针对花土沟油田低渗高盐的储层特征,制备了一种改性纳米SiO₂表面活性剂,对其耐盐性、界面张力、润湿性与静态吸附作用进行评价,并对研究区不同物性的低渗岩心进行了驱油实验。结果表明,当纳米SiO₂质量分数达到0.1%时,纳米SiO₂表面活性剂在17×10⁴ mg/L的矿化度下具有良好的耐盐稳定性及分散能力、低界面张力、较好的润湿性反转能力和低静态吸附性。岩心驱替实验表明,纳米SiO₂表面活性剂具有增油降压的效果,且岩心物性越低,增油降压效果更佳。     

海上油田注水井降压增注用表面活性剂优选及性能评价

针对海上某油田注水井注水压力升高过快以及注水量下降等问题,通过大量室内实验评价,优选出了适合海上油田注水井降压增注用的复配表面活性剂,并对其界面活性、润湿性能和降压增注性能进行了评价.结果表明:表面活性剂A-2和C-1按1:1进行复配,当其加量为0.6％时,可以使油水界面张力值降低至10-3 mN·m-1范围,达到超低界面张力水平;使用复配表面活性剂浸泡处理亲油玻片后,其表面接触角可以由106°降低至51°,由亲油性转变为亲水性,表现出良好的润湿性能;岩心水驱压力稳定后注入复配表面活性剂体系可以有效降低后续驱替压力,当复配表面活性剂注入1.0 PV时,岩心驱替压力降低率可以达到35％左右,起到了良好的降压增注效果,能够满足海上油田注水井降压增注的需求.     

海上油田注水井降压增注用表面活性剂优选及性能评价

针对海上某油田注水井注水压力升高过快以及注水量下降等问题,通过大量室内实验评价,优选出了适合海上油田注水井降压增注用的复配表面活性剂,并对其界面活性、润湿性能和降压增注性能进行了评价.结果表明:表面活性剂A-2和C-1按1:1进行复配,当其加量为0.6％时,可以使油水界面张力值降低至10-3 mN·m-1范围,达到超低界面张力水平;使用复配表面活性剂浸泡处理亲油玻片后,其表面接触角可以由106°降低至51°,由亲油性转变为亲水性,表现出良好的润湿性能;岩心水驱压力稳定后注入复配表面活性剂体系可以有效降低后续驱替压力,当复配表面活性剂注入1.0 PV时,岩心驱替压力降低率可以达到35％左右,起到了良好的降压增注效果,能够满足海上油田注水井降压增注的需求.     

碱对阴-非离子表面活性剂的界面活性影响研究

以某油田作为油相,研究了不同浓度的碱(苛性碱与碳酸钠)与阴-非离子表面活性剂(AEC、AES)复配体系在55℃时与原油油水界面张力行为。首先通过阴-非离子表面活性剂与地层水的配伍性实验筛选合适的阴-非离子表面活性剂;然后通过碱与筛选出来的表面活性剂复配,研究不同浓度下碱对该表面活性剂的界面张力的影响效果。研究结果表明:0.01%~1.20%Na OH分别与0.1%AES和0.3%AEC组成的复配体系体系以及0.01%~1.20%Na2CO3分别与0.1%AES和0.3%AEC组成的复配体系体系能够产生一定的协同效应,使得油水界面张力逐渐降低,最终都能达到10-3m N/m的超低界面张力,而且在相同浓度的Na OH、Na2CO3下,含AES的复配体系要比含AEC的复配体系所得到界面张力低。考虑到碱耗以及对储集层伤害的影响,选择0.6%~1.2%Na2CO3与0.1%AES复配体系能更好的达到降低油水界面张力、提高油田采收率的目的。     

用于降压增注的双子表面活性剂合成及性能评价研究

针对低渗油田注水井注入压力高的问题,研发出一种新型表面活性剂MT-01,并且通过室内实验考察了双子表面活性剂的性能及降压增注的效果。研究表明：当双子表面活性剂在较低质量浓度为800 mg/L时,表面张力达到最低,且能有效防止粘土膨胀,能够有效降低油水界面张力,其良好的润湿能力使储层砂岩表面从亲水性向中间润湿转变。岩心驱替实验结果表明,当其质量浓度在400~1000 mg/L浓度范围下,注入2 PV双子表面活性剂降压增注效果显著,降压幅度最高可达29％,提高水相渗透率幅度最高达40％。该新型双子表面活性剂对于提高渗透油田注水井吸水能力、降低注入压力具有较好应用潜力。     

用于降压增注的双子表面活性剂合成及性能评价研究

针对低渗油田注水井注入压力高的问题,研发出一种新型表面活性剂MT-01,并且通过室内实验考察了双子表面活性剂的性能及降压增注的效果。研究表明：当双子表面活性剂在较低质量浓度为800 mg/L时,表面张力达到最低,且能有效防止粘土膨胀,能够有效降低油水界面张力,其良好的润湿能力使储层砂岩表面从亲水性向中间润湿转变。岩心驱替实验结果表明,当其质量浓度在400~1000 mg/L浓度范围下,注入2 PV双子表面活性剂降压增注效果显著,降压幅度最高可达29％,提高水相渗透率幅度最高达40％。该新型双子表面活性剂对于提高渗透油田注水井吸水能力、降低注入压力具有较好应用潜力。     

含氟季铵盐的动态界面张力性能和润湿铺展性能的研究

含氟季铵盐表面活性剂是一类具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水、憎油等特殊性能的表面活性剂。该文通过测定不同时间、不同种类的油相、不同质量分数的表面活性剂以及不同无机盐添加比例对油水界面张力的影响以及不同浓度的含氟季铵盐表面活性剂水溶液在石蜡、金属铁等不同固体表面上的接触角,对其动态界面张力以及润湿铺展性能进行了研究。结果表明：界面张力值通常在10min后基本达到平衡,且用渤61#油做油相时,界面张力值较低,效果比较好;随着表面活性剂质量分数的增加,界面张力先减小,达到一个最低值后渐渐趋于平缓;无机盐的加入使得界面张力先降后升,在NaCl质量浓度为50~80g/L内均降至低界面张力,最低值达到0.0531mN/m;同时,在典型的具有强疏水性的低能表面石蜡上的铺展性能优良。该研究为其在水溶性场合的应用提供了实验数据。     

表面活性剂修复胜利油田重度石油污染土壤实验研究

表面活性剂修复技术是修复重度石油污染土壤有机污染的主要方法之一。本文针对胜利油田重度石油污染土壤,通过调研初选生物环保型好的油田常用表面活性剂,并通过室内降低油水界面张力能力和脱油能力的考查,筛选出适合胜利油田典型污染区块的表面活性剂类型,并考察了不同洗脱条件对土壤中石油烃类污染物去除效果的影响,最后探究了高效表面活性剂的作用机理。实验结果表明:针对胜利油田重度污染土壤,筛选出的椰油酰胺丙基甜菜碱型表面活性剂(代号CAB)在0.3%浓度时的一次饱和脱油率可达70%以上,满足胜利油田重度石油污染土壤修复的要求,而且CAB在油田应用较为广泛,生物降解性好,不存在二次污染的问题;油水界面张力是筛选表面活性剂的重要依据,界面张力达到10-2数量级和10-3数量级的表面活性剂都有好的脱油效果;好的振荡条件(或搅拌)、适当的温度和足够的脱油时间有利于表面活性剂发挥作用;CAB由于同时具有良好的降低油水界面张力能力和使油湿表面向水湿方向转变的能力而具有最好的脱油效率。     

表面活性剂驱油效率的影响因素研究

在83℃下测定了3种表面活性剂DL-S、HL-Y/NNR、GZ-16的油水界面张力、乳化能力以及改变油藏岩石润湿性的能力。利用低渗透岩心驱油实验研究表面活性剂的这3种特性对驱油效率的影响。结果表明,表面活性剂的浓度在1 000 mg/L时,DL-S的油水界面张力达到10-3mN/m超低数量级,HL-Y/NNR表现出较为优越的乳化性能,GZ-16具有较好的润湿性能。在驱油实验中,具有最好乳化性能的HL-Y/NNR提高采收率的幅度最大为12.91%,其次为具有超低界面张力的DL-S,相较而言,改变润湿性的能力对驱油效率的影响最小。