高盐油藏下两性/阴离子表面活性剂协同获得油水超低界面张力

研究了在高盐油藏中,利用两性/阴离子表面活性剂的协同效应获得油水超低界面张力的方法.两性表面活性剂十六烷基磺基甜菜碱与高盐矿化水具有很好的相容性,但在表面活性剂浓度为0.07%-0.39%(质量分数)范围内仅能使油水界面张力达到10-2mN·m-1量级,加入阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠后则可与原油达到超低界面张力.通过探讨表面活性剂总浓度、金属离子浓度、复配比例对油水动态界面张力的影响,发现两性/阴离子表面活性剂混合体系可以在高矿化度、低浓度和0.04%-0.37%的宽浓度范围下获得10-5mN·m-1量级的超低界面张力,并分析了两性/阴离子表面活性剂间协同获得超低界面张力的机制.

十二烷基硫酸钠水溶液的动态表面吸附性质

利用MPTC型气泡压力张仪研究了十二烷基硫酸钠(SDS)溶液在不同NaCl浓度下的动态表面吸附性质,分析了离子型表面活性剂在表面吸附层和胶束中形成双电层结构产生表面电荷对动态表面扩散过程和胶束性质的影响.结果表明,SDS在表面吸附过程中,表面电荷的存在会产生5.5kJ·mol^(-1)的吸附势垒(E_a),显著降低十二烷基硫酸根离子(DS^-)的有效扩散系数(D_(eff)).十二烷基硫酸根离子的有效扩散系数与自扩散系数(D)的比值(D_(eff)/D)仅为0.013,这表明SDS与非离子型表面活性剂不同,在吸附初期为混合动力控制吸附机制.加入NaCl可以降低吸附势垒.当加入不小于80mmol·L^(-1)NaCl后,E_a小于0.3kJ·mol^(-1),D_(eff)/D在0.8-1.2之间,表现出与非离子型表面活性剂相同的扩散控制吸附机制.同时,通过分析SDS胶束溶液的动态表面张力获得了表征胶束解体速度的常数(k_2).发现随着NaCl浓度的增大,k_2减小,表明SDS胶束表面电荷的存在会增加十二烷基硫酸根离子间的排斥力,促进胶束解体.

羧酸盐表面活性剂与两亲聚合物相互作用研究

根据黏度和表面张力的测定数据研究了羧酸盐表面活性剂(HF-E)与两亲聚合物的相互作用,结果表明,HF-E/两亲聚合物混合溶液的表观黏度随HF-E质量浓度的增加先升高后下降;两亲聚合物的质量浓度越大,HF-E/两亲聚合物混合溶液表面张力越高;随着水的矿化度的升高,HF-E/两亲聚合物混合溶液的表观黏度先略有增加,到一定值后反而降低,而表面张力则随矿化度的增加而降低;温度升高,HF-E/两亲聚合物混合溶液的表观黏度随之降低而其与大庆模拟油间的界面张力则升高。优化后的高黏度低界面张力二元体系配方为HF-E和两亲聚合物的质量浓度分别为3和1.5 g·L-1;此外,还加入质量浓度为1 g·L-1的烷基醇酰胺(NS)。

Gemini型表面活性剂三元复合体系性能和驱油效果

以胱氨酸钠和油酰氯为原料,通过一步反应合成了一种新型阴离子Gemini表面活性剂二油酰胺基胱氨酸钠(Sodium dioleoylamino cystine,SDOLC),利用Texas-500C型界面张力仪和MCR301流变仪研究了Gemini型表面活性剂/HPAM/碱三元复合体系降低油水界面张力性能和黏弹性能,在均质和非均质岩心中评价了体系的驱油效果。结果表明,HPAM的加入不影响Gemini表面活性剂和碱复合溶液与原油界面张力最低值,但可以有效增加体系的黏度。综合考虑界面张力和黏弹性能,选择黏度44mPa·s且与大庆原油界面张力最低值2.4×10-2 mN/m的含质量分数为0.18%HPAM、0.1%SDOLC、0.15%NaOH和0.06%HEDP·Na4体系作为Gemini型表面活性剂三元复合驱油体系。注入0.6PV该体系在均质岩心中水驱基础上可提高采收率26.11%,在非均质岩心中水驱基础上可提高采收率22.25%。

基于自组织的两亲聚合物驱油剂的渗流特性研究

针对大庆油田所应用的两亲聚合物,利用化学驱模拟评价装置研究了其渗流特性,得出了其在多孔介质中的渗流规律以及部分影响因素。结果表明,同浓度的两亲聚合物比HPAM的阻力系数和残余阻力系数更大;两亲聚合物比HPAM具有更大的粘弹性,具有更强的抗剪切性,并且在多孔介质中流动存在胀流性的行为;两亲聚合物的浓度越高,阻力系数和残余阻力系数越高;粘度随着老化时间的增长先增加后减小,在增加阶段,老化时间越长,阻力系数和残余阻力系数越大;岩心的渗透率越小,残余阻力系数越大。

新型Gemini表活剂的合成及其降低油水界面张力性能

以胱氨酸钠和油酰氯为原料,通过1步反应合成了一种新型阴离子Gemini表面活性剂———二油酰胺基胱氨酸钠(Sodium dioleoylamino cystine,SDOLC),并利用界面张力仪研究了SDOLC降低油水界面张力性能。结果表明,利用地层水配制质量分数为0.10%的SDOLC溶液,可以在低碱质量分数下与大庆油田原油达到10-2mN/m量级的界面张力。Ca2+和Mg2+的存在使体系油水界面张力升高,络合剂羟基乙叉二膦酸四钠HEDP.Na4可以屏蔽Ca2+和Mg2+对界面张力的影响,增强体系的耐Ca2+和Mg2+能力,并降低碱剂的用量。

黏土颗粒对乳状液稳定性的影响

利用动力学模型分析、Turbiscan Lab型分散稳定性分析仪、单滴法等研究了黏土颗粒对吉林原油乳状液及油水界面性质的影响。结果表明,随黏土浓度增加,体系动力学反应速率常数先降低后增加,乳状液稳定性先增加后有所降低;黏土颗粒的加入降低了乳状液背散射光减小的幅度,增加体系聚结稳定性,但也可充当液滴间的连接媒介促进小液滴间的排液与聚并;黏土在油水界面的吸附使液滴排液时间、生存半衰期增长,破裂速度常数降低,界面膜强度增加。

全液压矿用钻机回转液压系统仿真分析

针对钻机液压系统的设计问题,构建了基于AMESim的钻机回转系统仿真模型,完成了普通钻机回转液压系统和钻机负载敏感回转液压系统特性的对比分析,进行了不同工况下钻机回转系统的回转和能耗特性的仿真。仿真结果表明,钻机负载敏感回转液压系统能够更有效地解决回转系统调速困难和发热量大等问题。

烷基磺基甜菜碱的合成及界面活性研究

通过一步反应合成了十四烷基磺基甜菜碱(BE14)和十六烷基磺基甜菜碱(BE16),并在高矿度条件下研究了所获得的甜菜碱型表面活性剂的油水界面张力性能。结果表明,所合成的烷基磺基甜菜碱型表面活性剂在高矿化度条件下均表现出良好的溶解性。质量分数为0.011%～0.182%的BE14能使油水界面张力降低到10-2mN/m量级,质量分数为0.012%～0.078%的BE16可以在高矿化度下与原油达到超低界面张力。质量分数为0.039%的BE16与质量浓度为800～2 500mg/L的HPAM二元复合体系与原油在高矿化度条件下的界面张力也均可达到超低水平。

大情字井油田A区块重复压裂增产技术

为进一步提高大情字井油田特低渗油藏开发效果,对A区块进行了重复压裂增产技术现场试验。地质上,结合区块油藏特性以及邻井的补压效果,建立了重复压裂选井原则和选层原则,优选出H1井11号层和12号层进行重复压裂试验;工程上,提高加砂强度,通过缝网压裂和树脂砂封堵形成复杂多裂缝,有效增加缝控储量。类比邻井的压裂效果,预测H1井压裂有效期在32个月左右,累增油可达533.2 t。大情字井油田2014-2015年重复压裂效果较好井的初期单井日增油1.0~1.4 t,有效期20-35个月,单井累增油210~736 t,重复压裂实施14井次,成功率78.6%。重复压裂技术在该区块具有较好的适应性,可在其他油藏条件相似的特低渗油藏推广应用。