微量供油反润湿作用下润滑增效数值分析

基于当今高速机械润滑和社会节能环保要求,微量润滑技术快速发展,而如何保证接触区润滑有效性成为关键.试验发现,基础油添加一定量硬脂酸后轨道润滑油呈现一定反润湿性,使得微量润滑油呈油滴状分布,能够达到润滑增效的目的.基于此,建立点接触微量润滑模型,分析油滴供油对接触区润滑的影响规律,并与均匀供油和充分供油对比.结果表明:一定量润滑油供给下油滴供油方式可以达到润滑增效的作用,但其增效作用不具有统一性,而且由于油滴非连续性供油方式则会导致接触区润滑状态呈现一定的波动性;与均匀分布供油相比,油滴供油的润滑增效情况会受到油滴分布情况的影响,工况参数的不恰当选择甚至会丧失其润滑增效优势;理论结果可为微量润滑增效设计提供数据参考,具有一定的工程指导意义.

高温低渗碳酸盐岩储层润湿反转剂的评价与优选

针对MS油田高温中孔低渗碳酸盐储层,室内通过表界面张力测定、润湿反转性及岩心流动实验测定来优选评价出抗高温的含氟润湿反转剂RA-3。实验研究表明,添加 RA-3可使水溶液表界面张力分别降低至21.68mN/m、0.1mN/m,水相助排剂达到80%以上,岩心亲油表面反转为亲水表面,同时使受水锁伤害的低渗储层岩心的油驱水渗流压力显著降低,具有广泛的应用前景。

考虑润湿反转效应的相对渗透率动态计算方法

润湿反转剂是化学驱提高采收率常用试剂之一,润湿反转剂驱后将改变原始储层岩石性质,对开发中后期油水渗流能力产生较大影响。针对润湿反转过程中相对渗透率曲线难以确定的问题,综合考虑了润湿反转剂导致的界面张力降低及润湿性变化特征,建立了相对渗透率及毛管压力曲线动态计算方法,并分析了润湿反转过程中相对渗透率及毛管压力变化规律。研究表明:油水两相相渗曲线变化同时受到毛管数和润湿性的影响,低毛管数条件下,相渗曲线形态主要受到润湿性的影响,随着毛管数逐渐增大,润湿性的影响减小,最终可以忽略不计。同时,润湿反转剂使得界面张力和毛管力减小,将对渗吸过程产生显著影响,因此,在渗吸驱油过程中,需要对润湿反转剂进行优选,以实现对驱油速度和采收率目标的相对最优。研究结果明确了润湿反转提高采收率过程中相对渗透率及毛管压力的变化规律,为研究润湿反转提高采收率的计算及油藏数值模拟提供了理论基础。

产水致密砂岩气藏润湿反转控水增气机理

为解决鄂尔多斯盆地杭锦旗探区气井出水影响气井产能问题,提出利用润湿反转剂的界面修饰作用改变岩石表面润湿性的控水增气方法。测试了润湿反转剂的表面张力和润湿性,考察了润湿反转剂的时效性及其对岩心表面微观结构和界面性质的影响,评价了润湿反转剂降低水膜厚和控水增气性能。结果表明:浓度为0.25%的润湿反转剂即可实现低表面张力及疏水性能,且有效性达2个月以上;通过吸附评价实验,证实润湿反转剂使岩心孔隙表面更为平整光滑,岩心表面呈现疏水性;浓度为0.25%的润湿反转剂使水膜厚度降低28.87%,产水率降低55.55%,产气率上升5.31%,说明润湿反转剂附着在岩石表面,改变岩石润湿性质,降低了水膜厚度,增大了气相渗流通道,达到了控水增气的目的。解水锁现场应用验证了界面修饰可以有效解降致密砂岩气藏生产过程中可动水导致的水锁损害,增产效果显著。

阳离子型Gemini润湿反转剂提高砂岩岩心原油采收率

本文研究了阳离子Gemini型表面活性剂(GS12-2-12)对砂岩岩心原油采收率的影响。结果表明:GS12-2-12在岩石表面能够产生动态吸附,动态吸附量为0.3 0.7 mg/g。在润湿反转剂驱替后,亲水/亲油岩心表面都呈现向中间润湿状态转变的规律,接触角最大变化有50°。在此过程中,原油与岩心表面的黏附功有下降趋势,此趋势有助于减弱"贾敏"效应,降低油水运动阻力,驱油效率提高5%。在用可视化光刻蚀微观驱油模型研究润湿反转剂驱油过程中观察到了明显的油膜剥离现象,发现这种剥离式驱替方式启动了水驱难以启动的残余油。

润湿反转机理的研究进展

介绍了近年来国外针对润湿反转作用提高采收率的研究进展.首先介绍了一种测定润湿角的方法——双滴双晶法(DDDC).对比了近几年国外常用的几种润湿反转剂.研究表明:阳离子、阴离子以及非离子表面活性剂在有效作用浓度以及作用机理上存在明显区别.综合各种试验结果,认为含有聚氧乙烯(丙烯)基的阴离子或是非离子活性剂具有较好的应用前景.最后通过分析固体表面润湿反转导致的油珠剥离过程,以及不同阶段的力学变化规律,发现润湿反转作用主要受到固液界面张力的影响,而油水界面张力并不是决定性的影响因素.因此,有必要进一步研究表面活性剂对固液界面张力的影响规律.

油层润湿性反转的特点与影响因素

为了深入了解油层润湿性反转的特点并更好地应用到油田开发中,在查阅大量文献的基础上,系统地介绍了中外最新的研究成果。在油田注水开发过程中,随着注水开发时间的延长,油层的润湿性一般由偏亲油逐渐转向偏亲水;润湿性可以通过吸附化学剂而改变;化学剂的结构不同,润湿性反转的特点不同。润湿性反转在油田开发中具有不可忽略的地位,对深入了解提高采收率机理,指导油田开发具有重要意义。

阳离子型Gemini表面活性剂对固体表面润湿反转行为的研究

本文采用油/水/固三相接触角法研究了阳离子Gemini表面活性剂(GS12-2-12)分别改变亲油/亲水云母表面润湿性的能力,利用原子力显微镜考察了Gemini表面活性剂在亲油/亲水云母表面润湿反转前后的吸附形貌。实验结果表明,在GS12-2-12浓度为800 mg/L时均能使亲油表面和亲水表面发生润湿性反转。原子力显微镜吸附形貌分析数据证明润湿反转的本质是Gemini表面活性剂在固体表面形成单层吸附的结果。对于亲水固液界面,Ca2+和Na+都能够使GS12-2-12改变固液界面润湿能力增强;而使亲油固液界面的润湿能力减弱。在Na+或Ca2+存在下,GS12-2-12溶液在亲油云母表面接触角均随pH值的增加而减小;而在亲水云母表面接触角随着pH值的增加而增加。

致密储层体积改造润湿反转实验及模拟研究

针对目前致密储层在改造后依然存在的递减速度快、采收率低等问题,采用在压裂液中添加表面活性剂的方法,增强地层能力,降低界面张力,改变裂缝壁面附近润湿性,实现致密储层润湿反转并发挥渗吸作用,从而进一步提高原油采出程度。首先进行了致密储层润湿反转的实验研究,在实验基础上,通过无因次俘获数计算润湿反转前后的相渗曲线和毛管压力曲线,并进行润湿反转的模拟研究。实验结果表明：加入表面活性剂可使渗吸采收率由原来的4.9%提高至22.3%;采用不同的相渗曲线和毛管压力曲线,并经过内插法处理的数值计算结果与实验数据吻合;现场试验表明,在体积压裂形成复杂裂缝的同时,考虑压裂液的润湿反转功能,单井产量可提高3~6 t/d。压裂液中加入表面活性剂,在压裂过程中可改变储层润湿性,提高开井产量,对于致密储层的有效开发和提高采收率具有现实意义。

润湿性反转剂的微观渗流机理

为了研究润湿性反转剂对渗流过程的影响,对润湿性反转剂的微观渗流机理进行了研究。用接触角法和W ashburn法测定了固体表面的接触角,研究了润湿性反转剂对润湿性的影响;用界面张力仪测定了润湿性反转剂的油水界面张力,分析其降低油水界面张力的能力;并用微观刻蚀模型驱油试验研究了润湿性反转剂的微观渗流机理。试验结果表明:润湿性反转剂能改变表面的润湿性,使亲油表面变为亲水表面;润湿性反转剂有降低油水界面张力的能力,能使油水界面张力降低至10-1mN/m;润湿性反转剂使油膜剥离并形成油桥,使润湿性反转。该研究说明油水界面张力和润湿性都影响油水渗流特征,为进一步研究如何改善油水渗流过程奠定了基础。

致密储层体积改造润湿反转提高采收率的研究

以致密油气体积改造注入的压裂液为切入口,将表面活性剂复配至压裂液中,探索在压裂过程中改变储层基质润湿性,提高采收率的方法.基于接触角和界面张力测量,在压裂液中分别添加阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂,在不同润湿状态下对致密岩心进行渗吸物模实验.通过改变润湿反转前后的相渗曲线和毛管压力曲线,对该过程进行模拟研究.结果显示:仅依靠压裂液不能引起润湿反转,渗吸采收率仅为4.95%.添加表面活性剂后润湿性发生变化,渗吸采收率有大幅提高,其中阳离子表面活性剂改变润湿性的能力要好于非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂;考虑润湿反转的模型可对表面活性剂润湿反转过程进行较好描述,模拟结果与实验数据拟合较好;现场一平台井压裂液中加入润湿反转剂DL-15后,体积压裂形成复杂裂缝,产量比邻井提高2~4 t/d.建议体积改造形成复杂缝网的前提下,在压裂液中添加表面活性剂,延长焖井时间,依靠停泵后的压差驱替和渗吸置换作用,提高开井后产量.

多孔介质润湿反转为优先气湿及气体润湿性

理论和实验证实凝析气藏多孔介质表面润湿性由液湿转变为优先气湿可显著提高气井产量，且气湿程度对气井产量影响较大。但是目前，气体润湿性缺少定量评价方法，无法给出气湿性定量结论。通过理论分析和实验研究，分析了润湿反转的本质并实现了多孔介质表面由液湿性转变为优先气湿；然后提出了可表征固体表面气体润湿能力大小的参数ζ，应用停滴法建立了采用气湿参数ζ进行气湿性定量评价的方法，确立了气湿性定量评价指标，并采用毛细管上升实验，进一步验证了停滴法实验结果的正确性。实验结果表明：通过降低固体表面和固一液界面自由能是实现优先气湿的有效方法，随着Zonyl8740含量的增加，固体表面自由能降低，其表面的憎液亲气性增强。

一种新型高温稳定的油基钻井液润湿反转剂

对于油基钻井液而言润湿反转剂是一种重要的处理剂。在此优选出了一种新型的阳离子表面活性剂XNWET作为油基钻井液的润湿反转剂 ;它具有来源广、价格低、亲油性强的特点。陈化前后对比实验表明 ,在 2 2 0℃高温下 ,XNWET仍能与亲水性固体有很好的吸咐性能 ,其最优加量为 1.2 g/ 10

润湿反转剂提高灰岩裂缝油藏基质系统水驱采收率实验

大港油田官3断块属生物灰岩,裂缝发育,水驱条件下储量动用难。针对润湿反转剂的界面吸附和润湿反转特性,结合该断块灰岩油藏混合润湿的特点,进行了油藏岩心水驱效果评价及润湿反转剂提高水驱采收率方法的室内研究。结果表明,润湿反转剂具有低吸附、高活性的特点,可有效地提高基质系统原油采出程度,实验条件下,可提高水驱采收率8％以上。

水平井气润湿反转堵水实验研究

在油气采收过程中,水平井比直井更容易出现产出液含水率过高的现象。水平井在低渗透率油气田开发中的应用越来越普及,而针对水平井的特点,成熟的堵水方法和技术较少。通过对具有代表性的岩样进行气润湿反转实验,确定适用的气润湿反转化学剂,并对其进行热稳定性及地层配伍性实验评价,建立可视水平井堵水物理模型,进行气润湿反转剂使用前后的对比实验研究,得到水侵量、水侵速度及含水率的变化特征曲线。研究表明,气润湿反转剂堵水技术可用于水平井,可延缓见水时间,提高无水采收率,降低含水率。

润湿性反转剂在低渗透和底水油藏中的应用

低渗透油藏和底水油藏的开发难度大,有很多技术问题亟待解决。低渗透油藏在开发过程中需要很大的注入压力,造成驱替液注入困难,而且油藏压力难以保持平衡;底水油藏极易产生底水锥进,见水后如不及时采取有效的控水措施,油井就有可能被水淹而导致油产量大幅度下降。润湿性反转剂可作为一种新型的堵水剂应用于低渗透油藏和底水油藏的开发,通过实验和数值模拟2个方面来证实特定润湿性反转剂应用于低渗透油藏和底水油藏的开发过程时,能实现降水增油和提高最终采收率的目的。

气润湿反转提高采收率实验研究

注气开采是三次采油的一种重要开发方式,在气驱水的过程中,气润湿反转可以使毛细管压力由气驱阻力变为动力,从而提高气驱油效率。用N2和CO2做气驱水实验,研究气润湿反转对提高采收率的影响。实验所用岩心为长庆油田的低渗透率岩心,所用气润湿反转剂属阳离子型氟化物。对气润湿反转前后的岩心做气驱水实验,绘出气润湿反转前后水的采出程度随时间变化的曲线,同时用指数模型拟合产水曲线,计算最终采收率和产量递减指数。通过对比2种气体气驱水过程的采出程度、产水速度和残余水饱和度,可见气润湿反转后残余水饱和度降低,表明气润湿反转能提高气驱水的采收率;CO2驱采收率较高,但是在驱替前期,N2驱产水速度较快。

润湿反转剂的制备与性能评价

针对气体钻井过程中气液转换时井壁坍塌失稳等问题,以胺基硅醇和聚合醇为主要原料制备了润湿反转剂RSFZ-5,并对其性能进行了评价。室内研究结果表明,润湿反转剂RSFZ-5可降低表面张力,增大其溶液与岩石的接触角,减缓钻井液滤液侵入地层的速度,具有良好的抑制膨胀能力、疏水性能和配伍性。RSFZ-5吸附在黏土表面形成疏水膜,减弱水分子与黏土接触,阻碍黏土吸水,能增强钻井液的抑制性和降低钻井液的滤失量,减少由气液转换井壁失稳造成的井下复杂情况,避免恶性钻井事故的发生。

润湿性反转与润湿性反转剂

为了研究润湿性反转现象及其与润湿性反转剂的关系,通过理论分析和润湿性实验研究,分析了润湿性反转现象的本质及润湿性反转剂的作用.从热力学的角度分析了润湿性与黏附功的关系,提出了润湿性因子的定义,从而应用润湿性因子判断润湿性转变的程度,结合润湿性的分类得到发生润湿性反转的临界条件.实验结果表明,根据润湿性反转临界条件,可以判断润湿性是否发生了质的变化;而且可以判断化学剂是否可以作为润湿性反转剂使用.研究结果对于采油中化学剂的筛选具有重要的指导作用.

水平井润湿反转堵水机理

水平井技术在低渗透率油气田及海上油气田开发中的应用越来越广泛，而针对水平井特点的成熟堵水方法较少。利用数值模拟方法研究了实际油藏中水平井底水的突进规律，包括润湿性、渗透率、井底压力以及完井位置等因素对含水率上升速度与采收率的影响。利用所建立的可视水平井堵水物理模型，进行了润湿反转剂使用前后的对比实验。研究结果表明，加入气润湿反转剂能有效减少底水向产层的突进、延缓见水时间、提高无水期采收率降、低含水率并大幅度提高原油产量。