草桥稠油O/W乳状液的稳定性与流变性研究

采用OP-10作乳化剂,制备了油水体积比为7：3的草桥稠油O/W乳液。通过显微镜观察和流变实验研究了乳化条件对乳液流变性的影响。随着乳化剂浓度的提高（0.5%-5%）,乳滴直径减小而乳液黏度先减小,再增大。当乳化剂浓度≤4%时,乳液为简单的牛顿流体;增大乳化剂浓度到5%将导致乳液转变为非牛顿流体。随着乳化温度的提高（40-70℃）,乳液黏度和液滴直径均减小而乳液始终为牛顿流体。随着乳化强度的提高,乳滴直径减小而乳液黏度增大,乳液逐渐从简单的牛顿流体转变为非牛顿流体。此外,通过稳定性评价实验,考察了乳化条件和水相盐浓度对乳液动、静态稳定性的影响。乳液静态稳定性随乳化剂浓度、乳化温度的提高明显提高,随盐浓度的提高而变差;随着乳化强度的提高,在低乳化剂浓度下（1%）制备的乳液的静态稳定性变差,而在高乳化剂浓度下（3%）制备的乳液的静态稳定性提高。乳液动态稳定性随乳化剂浓度的提高得到改善,随水相盐浓度和价态的提高而变差。

非聚醚型O/W稠油破乳剂的合成与性能研究

以苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为合成单体,利用氧化还原引发剂过硫酸铵/亚硫酸氢钠并通过乳液聚合法合成了O/W稠油破乳剂,并用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。研究了反应温度、反应时间、乳化剂用量和单体质量分数对产率的影响。通过正交实验确定出最佳反应条件。破乳性能测试表明,在最佳条件下合成的O/W破乳剂的脱水率达到85.2%,水中含油量为53 mg/L,破乳性能优于工业上用的OX-932破乳剂,该O/W破乳剂对胜利油田孤东稠油具有良好的破乳效果。

稠油W/O型乳状液表观粘度变化微观原因解析

研究表明在一定温度和剪切速率条件下,一定油品的稠油W/O型乳状液表观粘度随含水率的增加呈现先增加后降低的趋势.基于这种变化现象的微观原因,本文从相、分子取向和原油胶体结构模型氢键理论3个方面进行系统的阐述.同时根据以上3种解释理论,对于不同性质的稠油W/O型乳状液转相点不同的原因也进行探讨分析,验证了3种解释理论的正确性.一般密度大和粘度高的原油所含胶质和沥青质等天然的W/O型乳化剂较多,W/O型乳状液的转相点亦较高.由稠油乳状液表观粘度变化及相转化过程对稠油的开发进行思考,不同稠油油藏初始含水饱和度使稠油乳状液表观粘度变化及相转化过程不同,分析认为考虑相转换对进一步深入认识油藏水驱规律具有较大的研究意义.

稠油O／W型乳状液微观现象研究

新滩稠油O/W乳状液是由含水较高的W/O乳状液直接转相形成的,利用微观摄像技术对其微观结构进行了研究。研究发现,乳状液中含有一定量的W/O/W液滴,其数量的多少与乳化剂浓度和含水量的大小有一定关系。液滴的形状大多数是等轴球形,既有液滴单个的乳滴存在,又有相互接触的乳滴簇存在,有乳滴形成乳滴簇的过程,也有乳滴簇分离的过程。乳滴大小分布模式基本相似,但对于具体的乳状液来说还是有差别。乳滴的大小分布受乳化剂浓度、油水性质含水量和放置时间等的影响。乳状液随时间表现出的性质主要是其微观结构变化的结果。液滴的大小分布情况和存在方式,在一定程度上影响乳状液的稳定性和流变行为。

影响W/O乳化重油黏度变化的因素分析

在W /O乳化重油黏度变化影响因素系统的实验研究基础上 ,利用多元回归分析的方法对掺水重油在乳化过程中黏度变化的影响因素进行了具体分析 .分析结果表明 :利用机械搅拌进行乳化的掺水重油 ,其黏度的变化与温度、掺水率、搅拌速率和搅拌时间等因素有关 ;在重油掺水机械搅拌乳化过程中影响黏度变化程度最大的因素是温度 ,其次是掺水率 ,然后是搅拌时间 ,影响程度最小的是搅拌速率 .随着温度的降低和掺水率的增加黏度是逐渐增加的 ,二者对黏度的影响程度相当 (温度的影响略大于掺水率的影响 ) ;随搅拌速率的增大和搅拌时间的延长 ,掺水乳化重油的黏度也是呈增加的趋势 ,二者对黏度的影响程度也相当 (搅拌时间的影响略大于搅拌速率的影响 ) .表 5 ,参

稠油W/O乳状液增黏原因的灰熵关联研究

采用灰熵关联分析法研究了胜利稠油W/O乳状液增黏倍数与稠油组成(极性四组分含量、有机杂原子含量和过渡金属含量)和油品性质(稠油极性组分的分子质量和偶极矩)的关联。结果表明,在稠油组成中,沥青质和胶质的含量、O含量及Ni含量是影响W/O乳状液增黏倍数的重要因素;在稠油性质中,沥青质的性质是影响W/O乳状液的增黏倍数的关键因素。

改性树状大分子W-PAMAM的合成及破乳性能研究

在适宜的工艺条件下合成了支化代为0.5~2.0G的聚酰胺-胺型树枝状系列高分子（PAMAM）,并将2.0G PAMAM与环氧丙烷及环氧乙烷进行烷氧基化反应,制备了具有多分支结构的聚醚类破乳剂W-PAMAM。考察了整代PAMAM破乳剂和改性W-PAMAM破乳剂对水包油（O/W）型模拟原油乳液的破乳性能。实验结果表明,整代PAMAM破乳剂和改性W-PAMAM破乳剂均对O/W型模拟原油乳液有破乳作用,在温度为60℃、破乳时间为120 min、加量为100mg/L时,W-PAMAM对含油5%的O/W型模拟原油乳液的破乳除油率大于90%。

OPS和OPC系列稠油乳化降黏剂的研制

以工业品烷基酚聚氧乙烯醚OP-n(n=4,6,8,10,15)为起始原料,合成了烷基酚聚氧乙烯醚乙酸盐OPC-n和磺酸盐OPS-n两个系列的阴-非离子表面活性剂。以酸值和黏度不同的胜利单家寺和陈庄稠油为实验油样。将OPC-n和OPS-n溶于矿化度5811 mg/kg的胜利标准盐水和NaCl、CaCl2盐水中作为水相,按油、水质量比7∶3在50℃用玻棒搅拌混合,观察是否形成水包油乳状液并测黏度进行确认。在胜利标准盐水溶液中,OPC-n和OPS-n乳化稠油所需的最低质量分数,随稠油、表面活性剂类型及氧乙烯链节数n而变,一般而言,OPC-n系列中的OPC-8和OPS-n系列中的OPS-4乳化稠油的性能最好,该最低质量分数值分别为0.05%或0.025%和0.025%。在NaCl盐水溶液中,OPC-n的该最低质量分数值与稠油和n有关,均随盐含量增加而增大,在盐含量≤15%时,抗盐性最好的OPC-8和OPC-10的该值≤0.05%;OPS-n的抗盐性好于OPC-n。OPC-n的抗钙性良好,钙盐含量为2%时该最低质量分数≤0.1%;OPS-n的抗钙性更好,钙盐含量为2%和3%时该最低质量分数仅为0.025%或0.05%。表6参5。

绥中36-1油田稠油降粘剂HOT-RE室内研究

稠油乳化剂HOT RE是一种含有耐盐基团的表面活性剂。在HOT RE室内性能评价中所用的油样为取自绥中 36 1油田的脱气脱水稠油 ,在 4 0℃下粘度为 5 6 .2Pa·s。实验研究结果如下。在含水量由 2 4 %增至 2 8%时稠油乳状液由油包水型转变为水包油型。加入 0 .0 5 %～ 0 .3%NaOH可使油水体积比 70 30的O W型稠油乳状液 4 0℃时的粘度降至数百mPa·s,但水相矿化度为 3.5× 10 4 mg L时则无降粘作用。质量比 1∶1的NaOH +HOT RE在加量为 0 .0 5 %～ 0 .5 %时乳化降粘效果更好 ,但当水相矿化度为 3.5× 10 4 mg L时其有效加量范围减至 0 .4 %～ 0 .6 %。加入 0 .2 %～ 0 .4 %HOT RE的 70 30的O W型稠油乳状液 4 0℃时的粘度为 6 0 0～ 2 70mPa·s,温度 5 0～ 70℃时粘度有所下降 ,水相矿化度≤ 7.0× 10 4 mg L时 4 0℃粘度大体不变。加入HOT RE形成的O W型稠油乳状液用选择适当的破乳剂不难破乳 ,脱水率可高达～ 90 %。在储层岩心流动实验中 ,与海水相比HOT RE水溶液的注入压力较低 ,从油饱和岩心中驱出的油量较多。图 5表 2参

水包稠油乳状液稳定性研究 Ⅲ. 稠油官能团组分与极性组分的油-水界面张力考察

从稠油官能团组分与极性组分油 水界面张力的角度 ,研究了稠油各组分的界面活性及其在水包油型乳状液中的作用机理和影响因素。测定了官能团四组分以及极性四组分的油 水界面张力 ,考察了组分浓度、水相 pH值、温度、盐度等因素对油 水界面张力的影响。结果表明 ,稠油极性四组分的甲苯溶液 水的界面张力大小顺序为 :饱和分 >芳香分 >胶质 >沥青质 ;官能团四组分的顺序为 :中性分 >碱性分 >酸性分和两性分。酸性分、两性分及沥青质均具有低界面张力的特性 ,尤其在碱性 (pH =11～ 12 )条件下 ,界面张力很低 ,是稠油中主要的界面活性组分。碱性条件下更有利于O/W型超稠油乳状液的稳定。官能团组分更能揭示稠油中活性组分的内在本质。

稠油降黏开采技术研究进展

综述了稠油降黏开采技术的近期进展,重点是乳化降黏法和微生物法中生物表面活性剂的作用,论题如下。前言:国外、国内稠油油藏及其开采。①稠油组成及其高黏实质。②物理法降黏,包括掺稀油法和蒸汽、电加热法,新疆塔河油田一口井用掺稀油法试油开采。③化学法降黏,包括催化水热裂解、乳化、破乳及油溶性降黏剂,简述了降黏机理,介绍了国内乳化降黏剂研制和应用方面的成果。④微生物法降黏:包括微生物采油机理、生物表面活性剂性质、生物表面活性剂用于EOR、国内产表面活性剂菌种筛选。参44。

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 4 1三元复合驱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 4 1三元复合驱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 4 1三元复合驱O/W型采出液在破乳剂加药量为 15 0mg/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吸附到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所形成的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。

树枝状聚酰胺-胺PAMAM的破乳性能与破乳机理

采用发散法合成了以氨和乙二胺为核心的1.0G、2.0G、3.0G树枝状聚酰胺-胺(PAMAM),简介了合成方法.加剂量为150 mg/L时聚酰胺-胺对由5.0 g原油、0.2 g OP-7+DDBS、94.8 g蒸馏水制成的高度稳定的O/W乳状液的脱水率(45℃,90 min),随聚酰胺-胺代数G的增大而增大,乙二胺核心聚酰胺-胺的破乳率(98%,3.0G)高于氨核心聚酰胺-胺(91%,3.0G).20 mg/L乙二胺核心3.0G聚酰胺-胺使大庆采油一厂试验大队联合站含聚合物和碱的采出液的脱水率(45℃,90 min)达到84.6%,脱出水含油68 mg/L;而聚醚破乳剂SP169和BP169在加剂量为150 mg/L时才能达到这一脱水率,而且脱出水含油高达356～370 mg/L.用单滴法测定的油滴破裂速率常数k随聚酰胺-胺加量增大和代数G增大而增大.认为树枝状聚酰胺-胺的破乳机理与这种大分子具有球形分子结构,球形表面上含有大量极性胺基官能团有关.图1表2参7.

孤岛稠油乳化降粘剂FH-02应用性能研究

FH-02是加有抗钙镁离子剂的非离子、阴离子表面活性剂混合物.报道了该剂对孤岛稠油的乳化降粘性能.FH-02溶液用孤岛油田回注污水配制,实验温度50℃,根据静置时脱水率和SV值确定乳状液稳定性.孤岛稠油与0.5%FH-02溶液按体积比80/20、70/30、60/40混合时形成稳定性递减的O/W型乳状液,体积比50/50时形成很不稳定的W/O型乳状液,最佳油水体积比为70/30.在该体积比下,0.5%～1.5%的FH-02溶液与孤岛稠油形成稳定性相近的O/W乳状液,FH-02水溶液的最佳质量分数为0.54%;FH-02质量分数由0.1%增至0.5%时,与粘度21230 mPa·s的稠油形成的乳状液粘度由5485 mPa·s降至303 mPa·s,乳化降粘率由74.16%增至98.57%.0.5%的FH-02水溶液与粘度3546～21230 mPa·s的6种稠油形成的乳状液,粘度在82～303 mPa·s范围,乳化降粘率≥97.7%.对于粘度12871 mPa·s的稠油,FH-02的乳化降粘率(98.8%)高于孤岛油现用3种乳化降粘剂(95.7%～96.6%).FH-02不影响现用4种原油破乳剂的效能.表6参7.

稠油水包油型乳状液表观黏度的影响因素及预测模型

通过单因素实验,系统分析了两性/非离子复配表面活性剂含量、无机/有机复配碱含量、含油率、搅拌速率、乳化温度对稠油水包油（O/W）型乳状液表观黏度的影响。在单因素实验基础上,进行了六因素三水平的正交实验,并应用SPSS软件进行方差分析及非线性回归,进一步分析各因素对乳状液表观黏度影响的显著程度,得到稠油O/W型乳状液的表观黏度预测模型,进而从理论上分析了各因素对乳状液表观黏度的影响规律。结果表明,随着复配表面活性剂含量的增加,乳状液表观黏度增大;复配碱对乳状液表观黏度的影响具有双重性,既能促使界面上活性物质发生电离,又能压缩扩散双电层,结果取决于两者的相互竞争;随着含油率的增加,乳状液表观黏度增大;搅拌速率在500-1000r/min范围内,随着搅拌速率的增加,乳状液表观黏度增大,在1000-1500r/min范围内,表观黏度变化不大;乳化温度升高导致乳状液表观黏度降低。稠油O/W型乳状液的表观黏度预测模型预测的表观黏度与实验结果吻合。

烷基酚聚氧乙烯-聚氧丙烯醇醚用于稠油乳化降粘的研究

实验原油为胜利某油田高胶质(47.99%)高沥青质(9.13%)、凝点18℃的脱水脱气特稠油,3.4s-1下30℃粘度3.6×105mPa·s,50℃粘度1.6×104mPa·s,给出了粘温曲线。稠油乳化降粘实验条件如下:油水体积比7∶3,温度50℃,水相中烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚浓度5g/L。实验结果表明:作为稠油乳化降粘剂,该嵌段聚醚在烷基链长为C8～C18时均可使用,C8～C12时效果较好,C9的效果最好,形成的稠油乳状液粘度280mPa·s,稳定时间240min;壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚(EP EO PO)中EO加成数占EO+PO加成数的50%～95%时,乳状液粘度小于400mPa·s;用Davies法计算的HLB值在13～17时,使用4g/LEP EO PO形成的乳状液粘度小于300mPa·s;在水相中有2.0×104mg/LCa2++Mg2+存在时该乳化降粘剂可耐浓度≤2.0×105mg/L的NaCl;在有8.0×104NaCl和2.0×104mg/LCa2++Mg2+存在下,温度从35℃升高到80℃时,乳状液粘度和稳定时间均下降,90℃时乳状液发生反相,EP EO PO的使用温度为35～80℃。图4表3参4。

辽河超稠油乳化降粘研究

为了实现辽河超稠油的常温输送和制备乳化燃料油,用HLB值11.5的非/阴离子表面活性剂及其他助剂,将酸值5.89mgKOH/g、含水9.0%、30℃粘度1415Pa·s的辽河混合超稠油乳化成油水体积比70∶30的水包油乳状液。通过正交设计实验,优选出乳化药剂组成(g/L,以水相计)如下:碱2.0;混合表面活性剂5.0;促进剂1.0;助剂3.0。用该组乳化药剂制备的油水体积比70∶30水包油乳状液,30℃、28.68s-1粘度为40mPa·s,另加入1.0g/L稳定剂可使乳状液粘度降至30mPa·s;如将乳化药剂中混合表面活性剂的HLB值改为11.0,则制得的乳状液粘度升至124mPa·s,其稳定性则增大。这3种水包油乳状液的流变性都比较接近牛顿流体,在20～80℃下表观粘度随剪切速率的变化较小。图4表2参5。

水包稠油乳状液破乳剂的合成及性能

采用氧化还原引发剂过硫酸铵/亚硫酸氢钠,以苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体,通过乳液聚合法合成水包稠油破乳剂——苯乙烯/甲基丙烯酸丁酯/丙烯酰胺/甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵,并用红外光谱和核磁共振氢谱对四元共聚物破乳剂的结构进行表征。合成四元共聚物稠油破乳剂的最佳工艺条件为:反应温度为65℃,乳化剂用量(占体系总质量)为1.6%,引发剂用量(占单体总质量)为1.1%,单体质量分数为30%。利用胜利油田陈庄稠油模拟的稠油乳状液对自制四元共聚物稠油破乳剂进行了破乳性能评价。在破乳温度为60℃,加药量为200 mg/L,破乳时间为120 min时,破乳效果最佳,即脱水率达到89.3%,水中含油量为198.6 mg/L,界面状态整齐,脱出水水色清。自制水包稠油破乳剂的破乳性能优于市售破乳剂AE-8051,YT-100,SP-169,BQ-05。

乳化稠油中多重乳滴的形成及对乳状液性质的影响

在新滩肯东451区块产出的平均含水58%的稠油(W/O乳状油)中以0.6mg/g油的加量加入复配乳化剂HATJ72,在50℃搅拌2分钟转相形成的O/W乳状液,含大量复杂的多重乳滴,观测到了以水为最外相的七重乳滴。多重乳滴稳定性差,讨论了影响多重乳滴稳定性的因素:乳化剂及其加量;搅拌强度;温度;Ostwald熟化作用及形成原始乳滴时的油水比。由该区块净化稠油和含水7.2%的塔河稠油加水加乳化剂配制的O/W乳状液中乳滴结构比较简单,绝大多数为W/O/W型。与由肯东稠油加水加乳化剂配制的O/W乳状液相比,肯东含水(58%)稠油加乳化剂转相形成的含水相同(35%)的O/W乳状液,表观黏度较低且黏度较不稳定。简介了获得成功的肯东451站含水稠油乳化降黏集输试验。在含水58%的稠油中按0.6mg/g油的加量加入乳化剂HATJ72和自由水,转相形成O/W乳状液,输送温度50℃,乳化液滴结构复杂,乳状液稳定性较差,输送至下游5公里处时,管道垂直方向上含水、油、水滴数量、黏度已有很大差异。液滴结构复杂、乳状液稳定性差,是自由水引起的,因此应控制掺水量。

乳化降粘剂SB-2乳化稠油机理研究

实验研究了用表面活性剂SB 2乳化稠油降低粘度的几个机理性问题。SB 2是胜利油田开发的稠油乳化降粘剂 ,为脂肪酸改性的具有多官能团的钠盐型阴离子表面活性剂。根据用duNo櫣ｙ法测定的表面张力曲线 ,SB 2在蒸馏水中的临界胶束浓度为 0 .16 g/L ,在模拟地层水 (TSD =15 .8g/L ,含Ca2 + 0 .6 g/L ,含镁 0 .2g/L)中的为0 .0 2 4 g/L。产自胜利油田不同区块 7口井、5 0℃粘度为 3.0× 10 3 ～ 3.3× 10 5mPa·s的稠油 ,与浓度 3～ 8g/L的SB 2地层水溶液在油水体积比 7∶3及一定温度 (5 0～ 70℃ ,视井温而定 )时形成粘度 <30 0mPa·s的O/W乳状液 ,稠油粘度较高时所需的SB 2浓度较高。用ESI MS方法测定了在 5 0℃形成的O/W稠油乳状液水相和油相中SB 2浓度 ,得到下述结果 :在相同稠油和油水比条件下 ,SB 2初始浓度较高时 ,乳状液水相和油相中SB 2浓度也较高 ,粘度不同的 2种稠油与同一浓度SB 2地层水溶液形成的乳状液 ,油水比越大 ,油相中SB 2浓度越小 ,水相中SB 2浓度则相同 ,油水比也相同时SB 2在油相中的浓度也相同。用微量热法测定了一种稠油与SB 2地层水溶液乳化时的热效应 ,乳化过程为放热过程 ,乳化热随水相SB 2浓度、油水比和乳化温度增高而增大。图 6表 1参 6。