An Experimental Study on Alkaline/Surfactant/Polymer Flooding Systems Using Natural Mixed Carboxylate

Orthogonal-test-design method has been used to determine the optimal formula by phase behavior and interfacial tension studies, respectively. The effect of each component of two alkaline/surfactant/polymer flooding systems on interfacial tension is discussed, in which a low-price natural mixed carboxylate (SDC) is used as the major surfactant. The results indicate that the optimal composition is SDC (0.5%), alkaline NaHCO3/Na2CO3 with mass ratio of 1 (1.0%), and hydrolyzed polyacrylamide(0.1%). In the coreflood experiment, their oil recovery is increased by about 25.2% and 26.8% original oil in place, respectively.

三元复合驱中乳化作用对提高采收率的影响

评价了不同机械搅拌力、不同含水率条件下 ,碱、表面活性剂、聚合物溶液与原油间的乳化能力 ,研究了这种三元复合驱过程中形成的乳化液类型及其稳定性 ,给出了油水比、化学剂类型、浓度、外力及其综合作用对产生乳化的影响程度。分析了大庆油田三元复合驱矿场试验中采出液产生乳化的原因。室内物理模拟实验表明 ,三元复合驱过程中产生的原油乳化作用是提高驱油效率。

新型驱油用表面活性剂天然混合羧酸盐

本文是一篇专论，介绍了天然混合羧酸盐的原料（油脂下脚料），界面活性及抗二价离子的能力，简述了ＡＳＰ三元复合驱油体系配方筛选方法，介绍了针对我国不同酸值原油研制的含天然混合羧酸盐的３个ＡＳＰ典型配方。

重烷基苯磺酸盐/ 碱/ 原油体系的界面张力

研究了碱／ 重烷基苯磺酸盐（ Ｈ Ａ Ｂ Ｓ）／ 大庆原油及苏北原油体系的动态和平衡界面张力特性。结果表明，在一定的碱浓度范围内，碱／ Ｈ Ａ Ｂ Ｓ／ 原油体系的动态界面张力呈现出明显的最低现象，动态界面张力最低点可达１０ － ３ —１０ － ５ ｍ Ｎ／ ｍ 数量级，而平衡界面张力只能达到１０ － ３ ｍ Ｎ／ ｍ 数量级。过低或过高的碱浓度将导致高平衡界面张力。采用 Ｎａ Ｏ Ｈ Ｎａ４ Ｐ Ｏ４ 复合碱优于使用单一 Ｎａ Ｏ Ｈ。通过调整 Ｈ Ａ Ｂ Ｓ 配方和采用复合碱，对大庆一厂原油和苏北原油，分别可在０ ．３ ％ —１ ．０ ％ 和０ ．４ ％ —１ ．２ ％ 总碱浓度范围内获得１０ － ３ ｍ Ｎ／ ｍ 数量级的超低平衡界面张力。碱／ Ｈ Ａ Ｂ Ｓ／ 原油体系的平衡界面张力还与 Ｈ Ａ Ｂ Ｓ 浓度有关，对大庆油田不同区域原油和苏北原油，获得超低平衡界面张力的浓度范围大约为０ ．１ ％ —０ ．４ ％ Ｈ Ａ Ｂ Ｓ。 Ｈ Ａ Ｂ Ｓ 具有优良的表面活性和低廉的价格，可望成为较理想的复合驱用表面活性剂。

三元复合体系表面活性剂在油水中的分配

表面活性剂在油水中的分配是驱油体系的重要参数,影响油水界面张力、色谱分离程度等。研究了三元复合体系中表面活性剂在油水中的分配规律,考察了碱浓度、类型和乳化等因素对其的影响。结果表明:无碱或碱浓度一定时,表面活性剂的分配系数随着浓度的增加逐渐减小;碱浓度增加,表面活性剂的分配系数略有增加;碱浓度一定、表面活性剂的质量分数小于0.1%时,弱碱复合体系中表面活性剂的分配系数略大于强碱复合体系中表面活性剂的分配系数,表面活性剂质量分数大于0.15%时,弱碱复合体系中表面活性剂的分配系数小于强碱复合体系中表面活性剂的分配系数;乳化后,无碱体系和弱碱/强碱复合体系中表面活性剂的分配系数均大于未乳化时的分配系数,弱碱复合体系中表面活性剂的分配系数小于强碱复合体系中表面活性剂的分配系数。

大庆油田不同区域原油与强碱三元复合体系作用研究

三元复合驱过程中,碱(A)、表面活性剂(S)和聚合物(P)与储层岩石和原油发生物理化学作用,造成部分化学剂损失,使驱油体系到达油层深部后性能大幅度降低。本文检测了三元复合体系与大庆油田一厂、四厂和六厂原油作用后,水相中碱、表面活性剂和聚合物的含量。结果表明,仅有表面活性剂和碱可以与原油作用,其中表面活性剂的分配系数为0.2率0.3,且表面活性剂在油相中的溶解是可逆的,水洗后油相中20%率30%的表面活性剂会转移到水相中。采油六厂原油中表面活性剂和碱的分配系数较大。与一厂和四厂相比,六厂原油主峰碳为C23,重质组分含量较高,碳链分布范围较广,表面活性剂更易溶解到油相中去。随油水比和搅拌作用时间增加,表面活性剂在油相中分配系数增大。在相同搅拌时间下,表面活性剂在原油中的分配系数从大到小依次为:"A/S"二元体系、表面活性剂溶液、"A/S/P"三元体系、"S/P"二元体系。

大庆油田ASP复合驱油体系微观渗流机理

应用平面夹砂模型和微观防真模型研究了大庆油田碱 /表活剂 /聚合物三元复合体系驱油微观渗流机理 ,发现 ,所使用的复合体系具有降低油 /水界面张力、减小孔道中毛管力的作用 ;能够减小原油表面分子的内聚力 ,提高原油的变形能力和流动能力 ;能够使残余油乳化变形 ,易变形的油流渗流通过孔喉时被切割乳化 ,增加了原油的流动性 ,乳化后原油具有携带能力 ;在驱替过程中使油珠聚并形成富集油带 ;能够调节油 /水流度比 ,扩大波及面积 ;能够使残余油通过油桥连接。

醚羧酸盐及其与石油磺酸盐和碱的复配研究

本文报道醚羧酸盐表面活性剂的应用研究结果。在考察这种非离子阴离子型表面活性剂的耐温、耐盐、耐钙能力及界面张力基础上，主要研究了它与石油磺酸盐和碱的复配性能。实验研究结果表明，这种表面活性剂与石油磺酸盐复配不仅能大大改善石油磺酸盐的耐盐性能，而且不需添加低分子量的醇即能使复配体系与癸烷的界面张力达到超低，可用于高矿化度地层驱油。

石油羧酸盐与烷基苯磺酸盐复配体系在弱碱、无碱条件下的界面活性

系统地考察了质量比4:1的石油羧酸盐工业产品IC0439与烷基苯磺酸盐近期产品复配物的界面活性。所有实验表面活性剂体系均用大庆采油四厂污水配制,含有1500mg/L的HPAM和Na2CO3(弱碱体系)或NaCl(无碱体系)。当复配表面活性剂浓度(以活性物计)为62.5～2000mg/L、Na2CO3浓度为6000～12000mg/L或NaCl浓度为2000～12000mg/L时,实验体系与大庆采油四厂原油间出现超低界面张力(45℃,稳定值),复配体系的界面活性比单一烷基苯磺酸盐体系明显改善,在无碱条件下改善幅度更大。认为该复配体系对加碱生成的天然表面活性物质的依赖性小,NaCl对表面活性剂在油水两相的分布影响更为有效。为达到相同岩心驱油水平所需的表面活性剂浓度,该复配驱油体系为1500～2000mg/L,大大低于烷基苯磺酸盐驱油体系(3000mg/L),表面活性剂费用可减少20%～40%。

碱／表面活性剂／聚合物三元复合驱方案的设计与优化

以能与大庆原油产生超低界面张力的碱／表面活性剂／聚合物三元复合驱油体系为例，介绍了三元复合驱方案的设计与优化方法，包括化学剂碱、表面活性剂、聚合物的筛选及浓度确定，驱油试验效果评价。

适用于大庆油田的天然混合羧酸盐ASP驱油体系

针对酸值为０．１ ｍｇ ＫＯＨ／ｇ 的大庆原油，通过相态研究和界面张力测定进行配方初选，通过稳定性测定进行配方调整，得到了以天然混合羧酸盐ＳＤＣ为表面活性剂的ＡＳＰ三元复合驱油体系：１ ．２％ 复碱（ 质量比１∶１ 的Ｎａ２ＣＯ３ ＋ ＮａＨＣＯ３）＋ ０．６％ ＳＤＣ５＋ ０ ．５％ 植物胶（ 苎麻胶） ＋ ０ ．１６％ ＨＰＡＭ（ ＢＰ７） 。此体系与大庆原油间的最低瞬时界面张力为５ ．９３ ×１０－ ４ ｍＮ／ｍ 。在室内用两种填砂管模型进行驱油实验，得到的采收率为１８ ．８ ％ 和１９．１ ％ （ ＯＯＩＰ），注入１ ｇ ＳＣＤ５ 驱出原油１３８．３ ｍＬ。

强碱三元复合驱后多种调驱剂的驱油效果对比

为了优选出强碱三元复合驱后增油效果最好的调驱剂体系,以大庆杏树岗油田储层为研究对象,通过物理模拟驱油实验研究了恒速和恒压条件下的多种调驱剂在强碱三元复合驱后的驱油效果。结果表明,强碱三元复合驱后注入高浓度聚合物溶液、无碱二元复合体系、弱碱三元复合体系、"聚合物凝胶+无碱二元复合体系"组合以及"聚合物凝胶+弱碱三元复合体系"组合都可以进一步提高采收率,其中"聚合物凝胶+弱碱三元复合体系"组合液流转向效果较好,含水率下降幅度较大,采收率增幅也较大。

强碱三元复合驱后提高采收率新方法——以大庆杏树岗油田为例

为了探究强碱三元复合驱后进一步提高采收率的措施,以大庆杏树岗油田为实验平台,以采收率、含水率和注入压力为评价指标,在恒速和恒压条件下开展了强碱三元复合驱后进一步提高采收率方法增油效果实验研究。结果表明,强碱三元复合驱后注入高浓度聚合物溶液、无碱二元复合体系和弱碱三元复合体系都可以进一步提高采收率,其中高浓度聚合物驱增油效果较好。后续注入压力升高幅度愈大,采收率增幅愈大。考虑到大庆油田储层以及设备耐压能力的制约,结合经济技术效果的综合评价,无碱二元体系更具有应用前景。

克拉玛依油田ASP驱工业扩大试验廉价配方研究

针对克拉玛依油田七东一区流体及储层特点，进行了三元复合驱工业扩大试验用廉价配方的研究工作。通过碱、表面活性剂和聚丙烯酰胺的筛选，确定廉价配方为０ ．３ ％ Ｋ Ｐ Ｓ２ ＋ １ ．４ ％ Ｎａ２ Ｃ Ｏ３ ＋ ０ ．１４ ％ Ｈ Ｐ Ａ Ｍ，此配方可使油水界面张力降低到１０ － ４ ｍ Ｎ／ ｍ ，抗稀释性和抗 Ｃａ２ ＋ 能力强，在室内物模驱油评价中提高采收率超过２０ ％ Ｏ Ｏ Ｉ Ｐ，化学剂费用比先导试验用的降低２５ ％ 以上。指出了该配方在七东一区进行工业扩大试验的可行性。

改进的浊度法用于检测大庆油田三元体系中的聚合物浓度

采用浊度法检测大庆油田三元复合体系中的聚合物浓度时,碱和表面活性剂会影响聚合物浓度的检测结果。为了更准确地测定三元复合体系中的聚合物浓度,开展了浊度法的改进研究,通过盐析-萃取分析法消除三元体系中表面活性剂的影响,采用加大醋酸用量的方法消除碱的影响,考察了改进浊度法在测定现场油井采出液中聚合物浓度的应用效果。结果表明,改进的浊度法消除了三元体系中表面活性剂和碱对聚合物浓度检测的干扰,提高了检测结果的准确度。用改进的浊度法测定室内三元体系中的聚合物浓度,可使相对误差由未改进前的2.00%数50.25%降至-4.40%数2.00%;现场用于测量喇嘛甸油田强碱三元复合试验区油井采出液中的聚合物浓度的相对误差为1.90%数5.20%。

石油羧酸盐三元复合体系中各组分的影响

研究了石油羧酸盐-碱-水解聚丙烯酰胺(HPAM)三元复合体系与大庆原油之间的界面张力,以及石油羧酸盐和碱对体系粘度的影响。发现HPAM的加入使体系的界面张力明显下降,这种协同效应可能是因为HPAM侧链上带有阴离子羧基,由于电荷排斥作用,使分子量比它小得多的羧酸盐不易在溶液内部形成胶束,并向油水界面运移,提高了体系的界面活性。随着HPAM浓度的增加,体系界面张力先是下降,达到一最低值后略有上升。石油羧酸盐的加入使体系粘度下降,但下降的幅度比相同浓度的无机盐造成的粘度下降小得多。

用于低渗透高温油藏降压增注的表面活性剂二元体系

针对低渗高温的留西油藏,研究了碳酸钠/季铵盐表面活性剂二元体系的降压增注及驱油性能。所用季铵盐为工业品,二元体系用矿化度627mg/L的注入水配制,碳酸钠浓度为2g/L。季铵盐浓度为1.5g/L的二元体系与路44断块高凝高黏原油间的界面张力(75℃)在10-110-2mN/m范围,该体系在120℃热老化13天后界面张力稳定在10-2mN/m;该体系在路44断块岩心片上的接触角为10.2°(注入水为56.7°);含黏土9%的岩心粉在该体系中的膨胀率降低17.24%。在80℃下,注水引起气测渗透率1.26×10-34.64×10-3μm2的油饱和天然岩心注入压力大幅升高,连续注入季铵盐浓度0.52.0g/L的二元体系时,注入压力下降并趋于平稳,当季铵盐浓度为1.5g/L时压降率最大(38.78%),采收率增幅也最大(9.84%);在水驱之后注入1.5g/L季铵盐的二元体系,压降率和采收率增幅均随注入量增大(0.52.0PV)而增大,注入量1.0PV时压降率较高(27.32%)而采收率增幅为20.51%,十分接近最高值。

三元复合驱油体系的界面扩张性质与乳化性能和界面张力的关系

为完善三元复合驱油机理,利用界面扩张流变测量方法,研究了NaOH-HABS-HPAM三元体系的界面扩张性质,分析了该三元体系界面扩张性质与乳化、界面张力和驱油效率的相关性。结果表明,NaOH-HABS-HPAM三元体系的界面扩张模量随频率增大而增大,而相角随频率的增大而降低。在高频处,HABS-HPAM二元体系的界面扩张模量最大,三元体系的界面扩张模量低于二元体系的,但高于HABS的。HABS-HPAM二元体系的相角为负值,HABS的相角最大,三元体系的相角低于NaOH-HABS二元体系的,表明三元体系的界面膜弹性最强。NaOH-HABS-HPAM三元体系的乳化时间、乳化率、乳状液稳定性和界面张力平衡时间与界面扩张模量成正比例关系变化,但油-水界面张力、注入压力和驱油效率与界面扩张模量不具相关性。

用于无酸值低活性原油油藏的ASP驱油体系

针对原油酸值为零的辽河油田曙光４７１４区块原油，进行了碱／表面活性剂／聚合物（简称ＡＳＰ）复合驱油的研究。从１４种表面活性剂中优选出了两种与ＮａＯＨ＋Ｎａ２ＣＯ３混合碱和聚合物复配的ＡＳＰ体系，可使油／水动态界面张力平衡值降至１０－４ｍＮ／ｍ；还研究了该配方体系与原油的乳化性能、长期稳定性，并作出了活性图；驱油实验结果表明在人造岩心上ＡＳＰ体系可提高采收率２０．６％，在人工充填天然油砂岩心上可提高采收率２６．８％，采出液十几分钟后乳化现象消失，油／水彻底分离，界面清晰。本试验结果表明：对于无酸值低活性原油，ＡＳＰ复合驱也具有较好的潜在应用价值。

化学复配体系提高石油采收率研究与进展

本文综述了近年来国内外在化学复配体系提高石油采收率研究中的最新成果。报导了碱(A)/聚合物(P)二元及碱(A)/表面活性剂(SF)/聚合物(P)三元复配体系的界面张力(IFT)、粘度(μ)、碱耗、化学剂的吸附滞留、活性图等方面的工作。对这类体系的驱油机理和高采牧率低费用的原因进行了初步探讨。介绍了复合驱油的三个现场试验。