表面活性剂驱油乳化行为的分子动力学模拟

表面活性剂在乳化、降黏、溶解等方面得到了广泛的应用。近年来,由于其具有双性,使其在稠油中具有很好的应用和开发潜力,已引起众多学者的广泛关注。油田开发及试验结果表明,加入表面活性剂能显著地减少稠油的黏度,并能有效地阻止或阻止其在页岩中的沉淀。但是,从分子层面来看,目前还没有对表面活性剂降黏机理、不同稠油成分、不同的加入方式对降黏效果的影响进行了深入的研究。通过分子动力学模拟,对重油组分和表面活性剂的分子模型进行了建模,选取了适当的力场参数,并对其进行了仿真。研究结果表明,以表面活性剂为代表的两性化合物在不同沥青质重油中的乳化作用机制是可行的。

表面活性剂驱油乳化作用对提高采收率的影响

选用不同表面活性剂进行水油界面张力性能评价,分析溶液浓度对乳化功能强弱的影响,探究活性剂分子结构基链长度与乳状液稳定关系,通过调节活性剂溶液中的盐浓度含量,与醇类添加剂产生乳化反应,监测计算表面活性剂溶液的析水率与乳化粒径分布。实验结果表明,注入质量分数为0.3%的SHY-1表面活性剂溶液的乳化作用更好,乳状液状态更加稳定,具有较高的驱油效率,原油采收率提高到92.5%。

高含水高温油藏W/O型乳化剂OB-2性能评价及驱油研究

针对如何在水驱后进一步开发高含水高温油藏,提出了一种表面活性剂就地乳化驱油技术,对油包水(W/O)型乳化剂OB-2体系进行了乳化特性评价及乳状液驱油研究。研究结果表明,随着乳化剂浓度增大,乳液黏度先增大后减小;对于X油藏原油,乳化剂最佳浓度为0.3wt%,在此浓度下,油水界面张力可降低至10-2m N/m数量级;在水油体积比低于7∶3时,乳化剂OB-2可促使油水两相完全乳化,形成高黏度的W/O型乳液,其中,水油体积比为7∶3时乳液黏度最大,增黏率高达370%。岩心驱油实验结果表明,均质条件下,水驱后注入0.3PV乳化剂OB-2体系,可提高原油采收率达26.15%;非均质条件下,该乳化体系可在级差低于7.6时表现出良好的流度控制及非均质调控能力,扩大波及体积。

对胶束溶液体系乳化驱油效果影响因素的研究

不同储层中,黏土矿物微粒运移和水化膨胀都会改变储层的渗流能力,其作用机理的影响程度存在差异。为此本文从地层条件的角度出发,分别从岩石物性、岩心流体以及驱替条件三个方面定量对地层条件进行模拟研究,找出适合胶束溶液驱油体系作用的地层条件。

适用于低渗透高盐油藏的醇醚磺酸盐与甜菜碱表面活性剂复配增注体系

低渗油藏具有孔喉半径小、渗透能力低、吸水能力差等特点,导致化学驱油效果不理想。针对该问题,在十二醇中引入环氧丙烷和环氧乙烷,并经磺化得到醇醚磺酸盐(DP6E6S),构建了DP6E6S与C16羧基甜菜碱(PNC)表面活性剂的复配体系,评价了该体系的表/界面性能、老化性、吸附性、润湿性和乳化性能,并通过岩心流动实验研究了复配体系的增注性能。结果表明,PNC与DP6E6S具有较强的协同作用,与单一表面活性剂相比,可以有效降低临界胶束浓度和表面张力,提高乳液的稳定性和抗吸附性能。PNC与DP6E6S复配物质的量比为1∶1和2∶3的表面活性剂体系具备较强的抗老化性能,能在较宽的盐度范围(5%~10%)内将油水界面张力维持至10-3mN/m,在60℃下老化30 d后的油水界面张力无明显变化。随着盐度增加,由复配表面活性剂制得的乳液会经历从Winsor I到WinsorⅢ再到WinsorⅡ的相转变过程,中相乳液体积较大,乳液稳定性好。Na Cl加量为8%时,配比为1∶1和2∶3的复配表面活性剂乳液的平均粒径均达到最小值,分别为7.52、10.01μm。此外,该配比下的复配表面活性剂溶液还具有良好的增溶效果,油增溶量分别高达68、64 mL/g。具有低界面张力和高润湿角的PNC/DP6E6S复配体系有利于低渗透储层的降压增注。与水驱相比,配比为1∶1和2∶3的表面活性剂体系的降压率分别可达到28.9%和23.9%,采收率提高21.85百分点和18.92百分点。PNC、DP6E6S配比为1∶1的复配表面活性剂体系降低毛细管力的能力强于配比为2∶3的体系,降压增注效果更好。

基于微流控技术的表面活性剂强化驱油研究进展

实现老油田和非常规油田提高采收率评价方法的创新有着重要的科学意义和工程价值。微流控技术可以复现油藏微米、纳米级孔隙结构,并且原位观测微米、纳米级孔隙结构中油藏流体和驱替相流体的流动和相变过程。与传统岩心驱替实验评价方法相比,微流控技术同时具有实时可视化、受限尺度小、样品消耗量少和测量时间短等优点,使之逐步成为研究和筛选驱替剂的有效评价技术方法。得益于优异的界面活性,表面活性剂已成为化学驱中备受关注的一种驱替物质。通过对基于微流控技术的表面活性剂驱油的最新实验研究进行调研,详细介绍了微流控技术研究表面活性剂强化驱油的系统组成,重点分析了表面活性剂乳化体系驱油机理和表面活性剂非乳化体系驱油机理。在表面活性剂乳化驱油体系中,针对不同油藏类型分析了表面活性剂的应用,包括微乳液体系的驱油机理和乳状液体系的驱油机理。在表面活性剂非乳化驱油体系中,详细分析了传统表面活性剂和生物表面活性剂以非乳化作用强化驱油的机理,并对微流控技术在油气田开发领域的应用进行了展望。