海上油田化学驱体系界面扩张流变性研究

油水界面扩张流变性的研究能加深化学驱提高采收率机理的认识,因为界面扩张流变性是对界面吸附膜特性的精确反映,可以获得表面活性剂分子和聚合物分子在界面上形成吸附膜结构的信息,以研究表面活性剂分子和聚合物分子在岩石孔隙中流动状态下的界面特性.本文选取海上J油田三种具有代表性的化学驱体系,利用悬挂滴法,采用正弦周期振荡的方式,...     

复合驱采出液破乳剂的破乳特性

从破乳剂分子改变油／水界面张力和油／水界面膜强度两个方面，对复合驱采出液的破乳脱水问题进行了研究。实验结果表明：非离子型破乳剂在界面活性低于复合驱采出液中活性剂的界面活性的情况下，仍可能吸附到油水界面上，升高原油乳状液界面张力，并参与润湿成膜，削弱界面膜强度，达到破乳的目的。但是，在实验中也发现破乳剂改变油／水界面张力的能力与破乳剂的破乳特性没有对应的关系。一种性能良好的破乳剂不仅应具有良好的吸附成膜性能，更应有效地降低油／水界面膜强度，才能达到较好的破乳效果。文中所阐明的观点对复合驱采出液以及聚合物驱采出液的破乳脱水处理均有一定的指导意义。     

一种研究和评价复合化学驱采出液破乳剂的方法

比较了一种常规破乳剂与一种专门研制的复合驱破乳剂在模拟化学复合驱条件下的动态界面张力、运用Gibbs公式求出每种乳破剂在油水界面的吸附量以及每个破乳剂分子在界面所占的平均面积,从而研究破乳剂分子在没水界面的吸附对界膜稳定性的影响。初步发现,易于在油水界面吸附的乳剂由于形成的界面膜稳定性差,使得乳状液易于破乳。这为破乳剂的研制与筛选提供了一种方法。     

破乳剂的油-水界面性质与破乳效果的关系

本文通过对界面张力、液滴寿命和破乳效果的测定,研究了各种原油破乳剂的界面活性、破乳剂叶分子在油-水界面上的吸附状态和液膜强度与破乳效果的关系。油水两相均不溶的破乳剂,可在油-水界面上展开,置换原油中成膜物质,降低膜强度而使乳状液破坏。     

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。     

表面活性剂驱油技术提高采收率机理及影响因素分析

本文引入表面活性剂和油水混合物界面张力的概念。阐述表面活性剂驱油技术的原理,根据表面活性剂对油水混合物或油藏性质不同的作用方式和作用结果对表面活性剂驱油技术提高采收率的机理进行分析,有助于理解表面活性剂如何作用于原油降低油水混合物界面张力并提高最终采收率。总结表面活性剂与油水混合物相互作用过程中的主要影响因素。分析各项影响因素在表面活性剂驱油技术中的作用,有助于控制各项影响因素从而提高表面活性剂的驱油效率。     

多羟基双季铵盐分子沉积膜驱油实验研究*

分子沉积膜驱油剂(MD膜驱剂)作为一种新兴纳米材料驱油体系,可有效提高驱油效率。本文选用三羟甲基氨基甲烷、环氧氯丙烷和三乙胺为原料,合成出分子沉积膜驱油用的单分子双季铵盐体系,测定了MD膜驱剂的黏度、阳离子度、表面张力及其接触角等,并通过动态驱油试验对驱油效果进行了评价。结果表明,合成的MD膜驱剂性能稳定,体系黏度均在1.11 mPa·s左右;当浓度为800 mg/L时阳离子度达到71.73%,此时在砂岩表面的吸附性能最好;MD膜驱剂可使润湿性发生转变,将亲油表面载玻片(98.70°)转变为弱亲油(85.31°),使水湿表面载玻片(58.1°)亲水性增强(45.58°)。MD膜驱剂能驱替出水驱未能采出的原油,水驱转为分子沉积膜驱后,驱油效率由42.55%上升到48.29%,而直接进行分子沉积膜驱后,驱油效率高达54.81%,相较于水驱后分子膜接替驱油,直接进行分子膜驱油能够获得更高的采收率。图3表4参15     

克拉玛依油田B21井区油藏表面活性剂性能评价

为了评价克拉玛依油田B21井区二类砾岩油藏驱油用HW表面活性剂的可行性,评价了表面活性剂界面活性、稳定性、乳化性能和模拟驱油性能。结果表明：HW表面活性剂质量分数为0.1%~0.5%时,界面张力在10-2 mN/m量级,最小界面张力为0.006 0 mN/m,该表面活性剂具有良好的稳定性,长期放置界面张力不发生明显变化,有利于通过降低界面张力提高原油采收率;表面活性剂的质量分数和水油比均对其乳化性能有显著影响,乳化能力随质量分数增加而增大,破乳后析出水较为清澈且界面清晰,有利于表面活性剂驱油后的油水分离。驱油实验结果显示,质量分数为0.3%的HW表面活性剂溶液可提高采收率10.5%     

兴隆台油田兴212块分子膜驱研究

分子膜 (MD)驱是一种新型纳米膜驱油技术。针对兴隆台油田兴 2 1 2块的油层特点 ,进行了MD驱油的室内系列实验研究。研究结果表明 ,MD不降低油水界面张力 ,也不改变注入水的流度 ,而是改变了储层岩石的表面性质及其与原油的相互作用状态 ,使原油易于剥落和流动 ,从而达到提高提高采收率之目的。在室内研究基础上开展了兴 2 1 2块MD驱先导性矿场试验 ,取得了一定效果。     

大庆油田三元复合驱采出液热-化学破乳研究

以模拟三元复合驱采出液为介质研制了大庆油田表面活性剂ORS－41三元复合驱O／W型采出液热化学脱水的破乳剂，用模拟采出液和实际采出液评价了其破乳性能并通过测试模拟含油污水的油珠聚并，水相粘度，油水界面张力，油珠Zeta电位和油水界面流变性的方法研究了大庆油田表面活性剂ORS－41三元复合驱O／W型采出液的热－化学破乳机理。实验结果表明，表面活性剂ORS－41三元复合驱O／W型采出液在破乳剂加药量为150mg/L，脱水温度为45℃和沉降时间为3h的条件下，可经热－化学脱水达到外输原油含水率指标；三元复合驱O／W型采出液的热－化学破乳机理为：破乳剂ASPD－1吸附剂油水界面上顶替原油中的天然界面活性物质，碱与原油中天然物质反应生成的界面活性物质和驱油表面活性剂，降低油珠表面的负电性和油珠之间的电排斥力，促进油珠之间的聚并，使油珠上浮速率加大并使O／W型三元复合驱采出液分层后握 油珠浓缩层内的油珠粒径增大，使得油珠聚并过程中被束缚在油相中的水滴直径增大，使所形成的W／O型乳化原油的稳定性下降，容易破乳。     

大庆油田三元复合驱驱油效果影响因素实验研究

通过岩心物理模拟实验及微观驱油实验,分析了界面张力、三元体系粘度、乳化油滴产生及岩石润湿性对三元复合驱驱油效果的影响规律和影响机理。研究结果表明,油水间平衡、动态界面张力大幅度降低可有效提高三元复合驱驱油效率,进行三元复合驱时,油水界面张力须降到10^-3mN/m数量级;增加体系粘度能够扩大三元复合驱的波及体积,水油粘度比大于2是三元复合驱提高采收率幅度达到20%的必要条件;乳化的油滴产生是三元复合驱提高驱油效率的主要形式,油水界面张力越低、驱替体系粘度越大,乳化油滴的产生能力越强,驱油效果越好;三元复合驱能够驱替亲油岩石表面的油膜,促进岩心润湿性由亲油向亲水转化。     

Gemini Surfactant as a New “Green” Demulsifier for Treating Oilfield Emulsions

Abstract

Surface tension and interfacial tension (IFT) were the key factors asso- ciated with the stability of crude oil emulsion. Investigation of interfacial tension behavior related with the demulsification of crude oil emulsions can have a great impact on the development of crude oil demulsification processes and products. This article presents the surface and interface behaviors of Gemini surfactants (12-2-12, (12)-2-(12), (14)-2-(14)). The results indicated that (12)-2-(12) could exhibit higher surface and interface active properties. The demulsification efficiency and related factors were also discussed. It showed that as an environmentally friendly and safer demulsifier, Gemini surfactant could exhibit better demulsification efficiency.     

特低渗砂岩油藏CO2-低界面张力黏弹流体协同驱油机理研究

目的特低渗油藏储层物性差、层间非均质性强,造成CO₂驱易发生气窜,提高采收率效果欠佳,其中,CO₂水气交替驱作为结合CO₂驱和水驱优势的方法,具有较高的适用性。为进一步改善CO₂-水交替驱的开发效果,开展了CO₂-低界面张力黏弹流体协同驱油研究。 方法通过界面张力和润湿性能测试评价低界面张力黏弹流体基本性能,并利用微观可视化驱油实验及岩心驱油实验等,探究了不同驱替方式的驱油效果和CO₂-低界面张力黏弹流体协同驱油过程中二者之间的“协同作用”机理。 结果低界面张力黏弹流体具备良好的界面活性和改变岩石表面润湿性能力,水驱后开展CO₂驱、低界面张力黏弹流体驱、CO₂-低界面张力黏弹流体交替协同驱,采收率可在水驱基础上分别提高0.91%、10.66%、16.25%,其提高采收率机理包括降低界面张力、改善流度比、改变岩石表面润湿性及乳化作用的协同效应等。 结论CO₂-低界面张力黏弹流体协同驱既可有效增强非均质特低渗砂岩油藏注CO₂过程中气体流动性控制,又能够降低CO₂萃取轻烃导致重质组分沉积的影响,具有协同增效作用。      

不同润湿性条件下适合于不同渗透率油层的超低界面张力驱油体系

研制了无碱无聚合物且界面张力达到10^-3mN/m超低值的表面活性剂驱油体系,对于岩石表面润湿性条件为强亲油、中亲油、弱亲油以及强亲水情况,随着渗透率的增加,该体系的采收率逐渐增加.当渗透率增加到某个值时,随着渗透率的增大采收率迅速提高;然后随着渗透率的进一步增大,采收率增加幅度明显降低,将采收率不再增加时的渗透率值称为临界渗透率值.岩石表面亲水性越强,临界渗透率越低,适合于超低界面张力驱油体系的渗透率越小.实验表明,随着岩石表面亲水性的增加,可以使残余油滴活化的最小孔喉半径或渗透率明显降低,在低渗透率、特低渗透率以及超低渗透率的条件下,可将残余油驱替出来.因此,超低界面张力驱油体系不仅适合于中、高渗透率的油层,在一定条件下还可用于低、特低和超低渗透率的油层.     

低渗透储层水锁伤害解除技术室内研究

针对低渗透储层因水锁引起的地层伤害问题,开展了解除水锁伤害的研究。分析了产生油井水锁伤害的机理,同时考虑界面活性和破乳性能研制出一种高效水锁解堵剂,对其制备方法、性能评价以及解除水锁伤害实验进行了研究。评价结果表明,该产品能够有效降低油水间界面张力,使油水界面张力达到6.089×10-3 mN/m,同时具有良好的破乳性能,3 h内对模拟原油乳状液的破乳率达90%以上;岩心物模实验证明,水锁解堵剂对水锁伤害后岩心的渗透率恢复率达85%以上,能够有效地解除乳化堵塞和水锁效应对地层渗透率的伤害。     

GCC化学剂提高原油采收率驱油机理实验研究

GCC化学剂是近两年国外用于清除含油岩屑、地面油污所使用的一种新型化学剂，具有化学惰性、无毒、不燃、无污染性、可循环使用等特点。对GCC化学剂提高原油采收率驱油机理试验研究结果表明，该化学剂具有一定的驱油效果。其驱油作用机理主要是通过降低油水间的界面张力，改变岩石表面的润湿性和乳化携带以及乳化捕集，作用类似于表面活性剂驱油。该化学剂具有较好的溶解性、配伍性、抗盐性和耐温性等，可以作为类似海1块普通稠油油藏提高原油采收率的接替技术推广应用。     

Study on Stability and Treatment of Surfactant/Polymer Flooding Waste Water

Surfactant is mainly responsible for the stability of oil droplets in surfactant/polymer flooding waste water compared with polymer, decreasing oil-water interfacial tension, and zeta potential on the surface of the oil droplets. Flocculation and demulsification were conducted to remove the stable oil droplets. Demulsifier reverse phase demulsifer-E (RPDE) together with flocculant cationic polyacrylamide is effective in accelerating the coalescence of small oil droplets in surfactant/polymer flooding waste water due to synergistic effect of demulsification and flocculation.     

OCS驱油剂用作不同断块油田表面活性剂驱的可行性研究

通过研究OCS驱油体系的油水界面张力和乳化性能及驱油效果,考察其在不同断块油田表面活性剂驱的可行性。结果表明,当OCS表面活性剂含量为0.05%-0.4%时,驱油体系与不同断块油田原油间的界面张力可降到10-2-10-3mN/m数量级,说明OCS驱油体系具有较好的界面活性和适中的乳化性能。物理模型驱油试验结果表明,在水驱基础上,注入0.3PV的OCS表面活性剂水溶液,原油采收率可提高18.08%。     

无碱二元体系的黏弹性和界面张力对水驱残余油的作用

三元复合驱含碱驱油体系会大幅度降低聚合物溶液的黏弹性,引起地层粘土分散和运移、形成碱垢及导致地层渗透率下降。为此提出利用不加碱可形成超低界面张力的聚合物/甜菜碱表面活性剂二元复合体系驱油。通过流变性实验及微观模型驱油实验,分析了表面活性剂对聚合物表面活性剂二元复合体系黏弹性的影响和聚合物表面活性剂二元复合体系的黏弹性及界面张力对采收率的影响。对聚合物表面活性剂二元复合体系提高水驱后残余油采收率机理的研究表明:在驱替水驱后残余油过程中,聚合物表面活性剂二元复合体系利用了聚合物溶液的黏弹特性和表面活性剂的超低张力界面特性,水驱后残余油以油丝和乳状液形式被携带和运移,随着二元驱油体系的黏弹性的增加和界面张力的降低,水驱后二元驱后的采收率增加,降低界面张力的驱油效果(指达到超低)比提高体系的黏弹性的效果更明显。