聚合物对W/O乳状液稳定性的影响规律研究

根据孤岛聚合物驱现场采出液特征,室内模拟配制了W/O乳状液,研究了聚合物对乳状液表观黏度、液滴直径及油水界面黏弹性质的影响规律.结果表明,采出液中的残留聚合物可显著提高乳状液的表观黏度,当聚合物浓度为400 mg/L时,乳状液黏度达到极大值;大于400 mg/L时,乳状液的黏度不再增大.聚合物浓度增大使W/O乳状液的水珠粒径减小、分布集中;聚合物浓度大于300 mg/L时,水珠粒径基本不变.聚合物可改变油水界面膜的流变性,增强油/水界面的黏弹性模量和复数黏度,增大界面膜的强度,增加乳状液的稳定性.以上效应导致含聚合物的采出液乳化更加稳定,破乳更加困难.     

原油乳状液稳定性影响因素研究的新进展

乳化剂的存在是生成稳定乳状液的必要条件。研究表明:胶质和沥青质的协同作用很强,胶质对沥青质的分散能力可以阻碍沥青质的聚并和缔和。随着原油相黏度增加,阻碍了界面膜的排液,油滴间难以聚并,使W/O型乳状液更加稳定。在界面面积不变的情况下,油水两相间具有较低的界面张力,降低界面能,可增加界面膜的强度,这不仅有利于增加乳液的热力学稳定性,同时还能保持乳状液动力学稳定性不变,使乳状液的稳定性增加。对于W/O型乳状液,随着十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度的增加,电导率不断提高,比较容易形成胶束。在调配驱油体系时,碱的加量应控制在一定范围内,以最大程度地发挥其驱油效果。     

季铵盐阳离子聚合物防膨剂对 W/O乳状液稳定性的影响

为揭示季铵盐阳离子聚合物防膨剂对热采稠油乳状液稳定性的影响规律,根据南堡35-2油田热采现场采出液特征,采用高温高压可视相态釜模拟配制油包水乳状液,研究了季铵盐阳离子聚合物防膨剂对油水界面张力、界面剪切黏度及乳状液表观黏度和破乳脱水率的影响。结果表明,随着防膨剂浓度的增大,油水间的界面张力降低,界面剪切黏度增大;防膨剂浓度一定时,随着剪切速率的增大,界面剪切黏度增大并最终趋于稳定。温度对乳状液体系的性能影响较大:防膨剂在55℃时几乎对原油的乳化不产生影响,防膨剂溶液与原油形成的乳状液不稳定;在乳化温度为100℃和150℃下形成的乳状液稳定性高,且其表观黏度随防膨剂浓度的增大而增大;防膨剂浓度一定时,随着乳化温度升高,乳状液的表观黏度明显增大,脱水率降低,150℃时含0.5%~10%防膨剂乳状液的脱水率均为0,稳定性良好。季铵盐阳离子聚合物防膨剂能降低油水间的界面能,提高界面膜强度,增加W/O型乳状液的稳定性。     

Al2O3纳米颗粒与表面活性剂对O/W乳状液稳定性的影响

为了提高原油乳状液的稳定性,研究了亲水和疏水两种氧化铝纳米颗粒在阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)中的分散稳定性,并用氧化铝纳米流体、液体石蜡和OP-10制得O/W型乳状液,考察了亲水与疏水纳米颗粒和OP-10对乳状液稳定性的影响。结果表明,表面活性剂类型与浓度对氧化铝纳米颗粒分散效果的影响较大,OP-10的分散性较好。O/W乳状液的稳定性与纳米颗粒和表面活性剂密切相关。在一定浓度下,随着纳米颗粒和表面活性剂浓度增加油水界面张力降低,乳状液的稳定性增强;高浓度的纳米颗粒和表面活性剂会使油水界面张力和乳状液析水率增加,稳定性降低;0.3%OP-10复配0.2%疏水氧化铝纳米颗粒形成的乳状液稳定性较好。与亲水氧化铝纳米流体相比,疏水氧化铝纳米流体具有更高的分散稳定性和更强的稳定乳状液的能力。     

石油磺酸盐弱碱体系采出液分离及影响因素

跟踪石油磺酸盐弱碱体系三元复合驱矿场试验主段塞注入阶段,对采出液进行了系统研究,模拟了碱、表面活性剂和聚合物对采出液油水分离特性的单一和协同影响。结果表明:碱与原油中的天然物质反应生成界面活性物质,降低油水界面张力,使原油乳状液乳化强度增大,O/W型乳状液中的分散相油珠粒径显著下降,稳定性增强;在低表面活性剂质量浓度下,活性剂吸附到油水界面上顶替了部分原油中的天然表面活性物质及碱与原油反应生成的界面活性物质,插入到油水界面上胶质和沥青质聚集体之间,降低了胶质和沥青质聚集体之间的作用力,但加强了界面黏弹性,使原油乳状液稳定性增强;聚合物使水相具有黏弹性,使得水滴难以破裂,导致原油乳状液中水滴尺寸增大,稳定性下降。     

固体颗粒对O／W乳状液稳定性的影响研究

采用界面张力仪、表面粘弹性仪和Zeta电位仪研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液与大庆原油模拟油之间界面性质以及固体颗粒对这些界面性质的影响.结果表明,含100 ms/L的HPAM溶液中加入固体颗粒后,聚合物溶液与原油模拟油之间的界面张力上升,界面剪切粘度下降,但随着固体颗粒浓度的增加,聚合物溶液与原油模拟油间的界面张力和界面剪切粘度基本保持不变.在聚合物溶液中加入固体颗粒后,其与原油模拟油形成的O/W乳状液稳定性变差,乳状液内部油珠表面Zeta电位负值增加.O/W乳状液的稳定性取决于油水界面剪切粘度和Zeta电位的双重影响.     

聚合物对乳状液及液膜的稳定性

通过静态法及离心法研究了聚合物(HPAM)对O/W型及W/O型两种乳状液稳定性的影响;采用单滴法探讨了聚合物影响乳状液及其液膜稳定性的微观机理.结果表明,聚合物显着地增加O/W型乳状液及水膜的稳定性,对W/O型乳状液及油膜稳定性影响不大;聚合物与吸附剂膜间存在相互作用,相互作用程度因界面上吸附剂不同而异.由于聚合物为水溶性高分子,能够在连续水相一侧形成粘性膜及增大空间阻力,所以它可以增加水膜强度从而减小水膜排液速度及破裂速度.聚合物水解度越高,这种影响越大.     

渤海S油田聚合物驱采出液油水界面膜的稳定性分析*

为了明晰渤海S油田聚合物驱采出液油水界面膜稳定性的影响因素,通过对乳状液油水界面流变性、Zeta电位和界面张力等性质的表征,评价了聚合物类型、疏水缔合聚合物质量浓度和水相矿化度对原油乳状液稳定性的影响。研究表明:相对于线性聚合物,疏水缔合聚合物对于渤海S油田的原油乳状液具有明显的增稠、增黏效果,能够明显改变油水界面电性,增加油水界面活性,增强油水界面膜强度,具有更好的原油乳状液稳定效果。同时,疏水缔合聚合物的质量浓度与乳状液的界面膜弹性呈线性关系,随着聚合物质量浓度从0 mg/L增加至800 mg/L,乳状液的界面膜弹性从4 Pa增加到17 Pa。当聚合物质量浓度增至400 mg/L时,聚合物在油水界面上的吸附接近饱和。水相矿化度对原油乳状液的稳定性也有较大的影响,当矿化度在0数9417.7 mg/L时,乳状液的稳定性主要受界面电性的影响;当水相矿化度在9417.7数18835.4 mg/L时,乳状液的稳定性主要受油水界面膜结构强度的影响。图12参17     

油水界面活性聚合物驱采出液反相破乳剂研究进展

采用部分水解聚丙烯酰胺进行聚合物驱是应用最广泛的化学驱技术。为解决部分水解聚丙烯酰胺在高矿化度、高温水体内增黏效果差和难以注入低渗透率油藏的问题，聚合物驱中引入了带有亲油侧链且具有油水界面活性的改性聚丙烯酰胺代替普通部分水解聚丙烯酰胺，在改善高矿化度、高温和低渗透率油藏聚驱开发效果的同时，也减少了聚合物的用量及费用。注入油水界面活性聚合物的部分区块的采出液中O/W型原油乳状液稳定性高，造成采出水处理设施进水含油浓度大幅度增高，处理后回注的采出水含油浓度难以达到回注指标。为此分析了含油水界面活性聚合物驱的性质以及对O/W型乳状液的乳化和稳定作用，明确了今后反相破乳剂的研发应以非离子和阴离子药剂等与阴离子型油水界面活性聚合物不产生沉淀反应的药剂为主要方向。     

二元复合驱采出液的油水界面性质和破乳条件的关系

用界面张力仪和表面粘弹性仪研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和表面活性剂(石油磺酸盐和非离子型表面活性剂)形成的二元复合体系对模拟油与模拟水(简称油水)界面特性、乳状液稳定性和采出液处理效果的影响。实验结果表明,含固体悬浮物的采出液过滤后与模拟油间的界面张力和界面剪切黏度降低;随表面活性剂浓度的增加,油水间的界面张力和界面剪切黏度降低,而随HPAM浓度的增加,油水间的界面张力和界面剪切黏度增加;原油与二元复合体系所形成的W/O和O/W型乳状液稳定性随HPAM和表面活性剂浓度的增加而提高;采出液中HPAM和表面活性剂的浓度增加,处理采出液的效果变差。