聚合物/两性表面活性剂二元体系提高水驱后残余油采收率研究

针对三元复合驱中的碱大幅度降低聚合物溶液的黏弹性,降低波及效率和驱油效率,含碱驱油体系引起地层黏土分散和运移、形成碱垢、导致地层渗透率下降等问题,利用不加碱可形成超低界面张力的聚丙烯酰胺/两性表面活性剂二元复合体系,通过人造岩心驱油实验,研究了聚表二元复合体系提高水驱后残余油采收率的可能性。研究表明,聚表二元复合体系在驱替水驱后残余油中,可以同时发挥活性剂的超低界面张力特性和聚合物溶液的粘弹特性,使得该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系,并且二元体系的聚合物浓度越高,采收率越高。

无碱二元体系的黏弹性和界面张力对水驱残余油的作用

三元复合驱含碱驱油体系会大幅度降低聚合物溶液的黏弹性,引起地层粘土分散和运移、形成碱垢及导致地层渗透率下降。为此提出利用不加碱可形成超低界面张力的聚合物/甜菜碱表面活性剂二元复合体系驱油。通过流变性实验及微观模型驱油实验,分析了表面活性剂对聚合物表面活性剂二元复合体系黏弹性的影响和聚合物表面活性剂二元复合体系的黏弹性及界面张力对采收率的影响。对聚合物表面活性剂二元复合体系提高水驱后残余油采收率机理的研究表明:在驱替水驱后残余油过程中,聚合物表面活性剂二元复合体系利用了聚合物溶液的黏弹特性和表面活性剂的超低张力界面特性,水驱后残余油以油丝和乳状液形式被携带和运移,随着二元驱油体系的黏弹性的增加和界面张力的降低,水驱后二元驱后的采收率增加,降低界面张力的驱油效果(指达到超低)比提高体系的黏弹性的效果更明显。

聚驱后聚表二元复合体系提高残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的聚丙烯酰胺/甜菜碱表面活性剂二元复合体系,通过流变性实验,分析了活性剂质量浓度对聚表二元复合体系黏弹性的影响;通过在仿真岩心模型上的驱油实验,分析了不同黏弹性的聚表二元复合体系对聚驱后采收率的影响.研究表明:实验用的两性表面活性剂体系对无碱二元体系的黏弹性影响很小,二元驱油体系的黏弹性越大,聚驱后二元驱的采收率增加幅度也越大.在注入压力允许的条件下,界面张力不一定要达到超低,适当增加聚合物溶液的黏弹性,也可以达到超低界面张力时的驱油效果.

聚合物驱后凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油效果

针对大庆油田N5区西部P1试验区块聚合物驱后含水率上升速度加快,产油量降低,且尚存大量剩余油的现状,提出进一步提高聚合物驱后剩余油的凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油技术,通过实验分析铬离子凝胶体系黏度的影响因素,研究聚合物驱后凝胶体系与二元复合体系(相对分子质量为2 500万的聚合物和RMA-1型表面活性剂)段塞式交替注入驱油的效果;通过数值模拟分析聚合物驱后凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油的可行性.结果表明:凝胶与二元体系段塞式交替注入驱油阶段采收率在聚合物驱基础上提高10%以上,说明该技术可以作为聚合物驱后进一步提高原油采收率的技术储备.

聚合物/甜菜碱表面活性剂提高水驱后残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂/聚丙烯酰胺二元复合体系,通过流变性实验,分析了甜菜碱表面活性剂对聚合物/表面活性剂二元复合体系流变性的影响;通过可视化的微观驱油实验和人造岩心驱油实验,分析了聚合物/表面活性剂二元体系的粘弹性和界面张力对采收率的影响,研究了该二元复合体系对水驱后残余油的作用机理。结果表明,实验用的两性表面活性剂体系与油可以达到超低界面张力,表面活性剂体系对无碱二元体系的粘弹性影响非常小。在驱替水驱残余油过程中,形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂/聚丙烯酰胺二元复合体系可以同时发挥活性剂的超低界面张力作用和聚合物溶液的粘弹性作用,使该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系,并且该二元体系的粘弹性越大,采收率越高。界面张力由10-2mN/m降至10-3mN/m时的最终采收率均高于界面张力为10-2mN/m时增加聚合物溶液的质量浓度和相对分子质量两种情况下的最终采收率。

两性表面活性剂芥子酰胺丙基甜菜碱的合成与应用

针对非均质储层或者特殊性储层(高温、高渗、含H2S、裂缝性)酸化时对酸液的有效置放和克服基于聚合物的酸液体系对地层潜在伤害的问题,研制出了一种能较好解决上述问题的酸液体系,它的主要物质是合成出的一种新型两性表面活性剂———芥子酰胺丙基甜菜碱,简称SAP-BET。SAP-BET属于具有很长疏水碳链的两性粘弹性表面活性剂,用其配制的流体具有良好的粘弹性行为。恰当配方的SAP-BET酸液体系,在高温地层条件下与储层矿物反应后,会形成足够高的粘度,使其具有分流、控制滤失、增加有效作用距离等作用;这种高粘度的流体遇到地层中的碳氢化合物时自动破胶,因此不会对地层造成二次伤害。研究了SAP-BET酸液的粘弹性行为和流变性,以及各种酸液添加剂对其流变性的影响,从研究酸岩反应和酸液变粘机理入手,采用SAP-BET配制出了适用于砂岩酸化的分流酸和适用于碳酸盐岩酸化的清洁变粘酸,介绍了SAP-BET酸液在现场应用中应注意的问题。

羧甲基纤维素接枝长链季铵盐合成两性高分子表面活性剂

通过羧甲基纤维素 (CMC)接枝以二甲基十四胺、环氧氯丙烷制备的长链季铵盐合成水溶性两性纤维素衍生物 (MEQCMC) ,确定了 CMC季铵化的适宜条件 :以异丙醇∶水 =4∶ 1 (体积比 )为溶剂 ,反应温度 65℃ ,反应时间 5 h。通过 X衍射、DTA、元素分析、红外光谱等表征了 MEQCMC的结构。

二元复合驱注入参数优化实验研究

新型无碱二元复合驱油体系现已成为三次采油技术研究的新方向。针对辽河油田锦16块综合含水率高、开发难度大、水驱经济效益差等问题,利用现代物理模拟和理论分析等方法,在前期聚合物和表面活性剂筛选及其二元复合体系和三元复合体系性能评价的基础上,对优选出的二元复合驱油体系增油效果进行物理模拟研究,并对二元驱油体系注入参数进行优化。推荐二元复合体系配方组成为聚合物(cP=1400～1600mg/L)+表面活性剂(cS=0.20%～0.30%)。

高分子表面活性剂与原油形成超低界面张力的研究

对ＡＭ－ＡＯＰ_ｎ和ＣＭＣ－ＡＲ１２ＥＯ_ｎ两类高分子表面活性剂与原油形成超低界面张力的研究结果表明，加碱复配后，ＡＭ－ ＡＯＰ_ｎ和 ＣＭＣ－ ＡＲ_１２ＥＯ_ｎ与大庆原油的界面张力分别可达 ２．６ ×１０^（－３）ｍＮ／ｍ和 ３．２ｘ １０^（－３）ｍＮ／ｍ。显微观察表明，碱使胶束解缔是界面张力降低的主要因素。

聚合物及表面活性剂前置段塞对三元复合驱采收率影响

基于变异因数为0.65的两维纵向非均质正韵律物理模型,分析了聚合物及表面活性剂二元前置段塞中聚合物质量浓度、段塞大小及固定二元前置段塞、聚合物与表面活性剂及碱三元体系段塞大小对三元复合驱油效果的影响.结果表明:化学剂总成本相同的条件下,聚合物及表面活性剂二元前置段塞聚合物质量浓度越高,其三元复合驱采收率越高,且出口含水率大于60%时,二元前置段塞聚合物质量浓度应为1 000 mg/L;聚合物及表面活性剂二元前置段塞大小对三元复合驱采收率没有影响,只是随着二元前置段塞的增加,岩心出口含水率下降;固定二元前置段塞,ASP段塞越大,出口含水率越低,其驱油效果越好.

三元复合体系性能及其对驱油效率影响研究

研究了碱/表面活性剂/聚合物(ASP)三元复合体系黏度、界面张力、聚合物分子线团尺寸(Dh)、分子聚集态和驱油效率及其影响因素,并对提高采收率机理进行分析。结果表明,NaOH质量分数由0增至1.2%,三元复合体系黏度由246.9降至138.8 mPa·s、界面张力降低、Dh由324.7降至263.5 nm。表面活性剂质量分数由0增至0.3%,体系黏度由127.0降至122.1再增至138.8 mPa·s,界面张力降低,Dh由139.7增至263.5 nm。随固液质量比增加和吸附次数增多,三元复合体系界面张力升高。在碱/聚合物体系中,聚合物分子结构形态以'片状'为主,'网状'为辅;在重烷基苯石油磺酸盐/聚合物体系中,聚合物分子形态出现大面积的'珠状'结构,'网状'结构不明显;在ASP体系中,聚合物分子呈现'网状-片状'结构形态。驱油实验表明,与水驱相比,三元复合体系、聚合物溶液和碱/表面活性剂二元复合体系采收率增幅分别为14.8%、12.2%和4.8%。随驱油剂黏度增加,化学驱采收率增大,但增幅逐渐减小。聚合物质量分数为0.12%、0.18%和0.25%时,聚合物驱采收率增幅分别为12.2%、15.8%和18.7%,三元复合体系驱采收率增幅分别为14.8%、18.3%和21.0%。在聚合物加量相同的条件下,与聚合物溶液相比,三元复合体系采收率增幅高2.3%~2.6%。驱油剂扩大波及体积作用对采收率的贡献要大于提高洗油效率的贡献。

两性高分子表面活性剂的合成及其在头发护理中的应用

介绍了阴阳离子单体自由基共聚、反相乳液聚合、内盐单体聚合和高分子化学改性合成两性高分子表面活性剂的方法;同时介绍了国内外两性高分子表面活性剂在染发、养发、美发和洗发4个方面的研究进展。与普通表面活性剂相比,两性高分子表面活性剂应用于护发品中具有效果好及副作用小等优点,使其应用发展更加迅速。

复混肥水溶性防结块剂的制备与性能测试

通过分析复混肥结块的影响因素和表面活性剂-聚合物复配物的防结块机理,开发出一种水溶性复混肥防结块产品。介绍了产品的制备过程及其所具有的特性,并通过吸湿率测定、加速结块、模拟堆压和N溶出率测定等实验完成产品防结块及缓释性能的测定。试验结果显示,在加速结块和模拟堆压条件下防结块率达到90%以上;4 h时N溶出率为85.2%,证明产品的具有较好的防结块性能和一定的缓释性能。

弱碱三元复合体系各组分作用关系研究

辽河油区锦16块(西)面临油层非均质性严重、采出程度高和含水率高等开发难题,亟待采取提高采收率技术措施。针对油田开发实际需求,在室内实验的基础上,研究了不同类型聚合物和表面活性剂对复合体系粘度和界面张力的影响,并探讨了表面活性剂浓度对三元复合体系溶液的增粘特性,以及碱浓度对三元复合体系溶液粘度和聚合物分子结构的影响,并首次利用界面张力值来评价表面活性剂在天然油砂上的吸附特性。实验结果表明,聚合物添加剂对界面张力存在不利影响,使复合体系的界面张力值升高。表面活性剂分子与聚合物分子链形成络合结构,对三元复合体系溶液具有增粘作用。不同类型表面活性剂在天然油砂上的吸附量存在差异,羧酸盐类表面活性剂在天然油砂上的吸附量最低。

聚合物微球/表活剂复合体系注入方式对调驱效果影响研究

为达到注水开发油田中后期稳油控水的目的,通常采用深部调驱方法调整吸水剖面、扩大波及体积,提高水驱采收率。针对渤海油田储层特征,开展了聚合物微球与表活剂复合调驱的研究。通过驱替模拟实验,研究了聚合物微球与表活剂复合体系的注入方式对调驱效果影响规律。结果表明:在实验条件下,复合调驱体系较单独注入微球可提高采收率3.1%~8.3%,并且采用交替注入方式提高采收率的效果要优于混合注入方式。

双子表面活性剂聚合物复合体系流变性研究

在考察单一阳离子双子表面活性剂、阳离子聚合物溶液粘度的基础上,详细研究了阳离子聚合物对双子表面活性剂溶液的增粘作用及两者形成复合体系后粘度的影响因素。结果表明,阳离子双子表面活性剂Cn-s-n.2Br-1溶液粘度随其浓度增加而逐渐增大,当其连接基s=2时,随烷基链碳数m增大,其对溶液增粘性增大;向其溶液中添加适量阳离子聚合物,可使活性剂溶液粘度增大,但两者间无明显增粘协同作用。温度、pH值均使阳离子双子表面活性剂/阳离子聚合物复合体系粘度先增后降;而剪切速率增大、剪切时间延长及NaCl/NaSal(水杨酸钠)加量的增加均使复合体系粘度明显下降;就NaCl与Na-Sal影响程度而言,NaSal影响更明显。

聚/表二元复合驱油体系性能研究

疏水缔合水溶性聚合物和表面活性剂之间存在着协同效应 ,这种效应有利于改善聚 /表二元复合驱油体系的驱油效果。研究了疏水缔合水溶性聚合物 (NAPs)与阴离子表面活性剂 (SDBS)体系的配方 ,及其流变性、界面特性以及驱油性能。结果表明 ,该二元体系表现出良好的流变性和低的界面张力 ,获得了较好的驱油效果。

纳米聚合物微球/表面活性剂复合调驱体系评价及应用

针对长庆低渗透油藏特点,提出聚合物微球/表面活性剂复合调驱提高采收率技术。以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-巯基苯甲酸、过硫酸铵、亚硫酸氢钠等为原料制备聚合物微球,以烷醇酰胺聚氧乙烯聚醚磺酸盐与椰子油脂肪酸二乙醇酰胺为原料制得表面活性剂。研究了表面活性剂和表面活性剂/聚合物微球混合液的油水界面张力,考察了聚合物微球与混合液的调驱性能,优选了复合调驱注入方式,并在安塞油田进行了现场应用。结果表明,聚合物微球初始粒径为50~300 nm,具有水化膨胀特性,膨胀倍数为20~100倍。微球在水化膨胀过程中产生聚集特性,分散性、球形度均较好,且粒径呈高斯正态分布。表面活性剂适宜用量为3 g/L。聚合物微球加入表面活性剂后混合液黏度增大,微球分散相颗粒屏蔽了表面活性剂的界面活性以及形成胶束的能力,导致油水界面张力降幅变小,不利于表面活性剂驱油。聚合物微球溶液对岩心的封堵性较好,微球质量浓度大于4 g/L时的封堵率约80%。体积比为1∶1的聚合物微球与表面活性剂段塞式注入岩心的驱油效果好于二者混合式注入。该体系在安塞油田现场的应用效果显著,累计增油3576 t。

聚合物驱后凝胶与化学剂交替注入的驱油效果研究

聚合物驱后油藏仍有大量剩余油残留其中,为探讨进一步提高聚合物驱后油藏的原油采收率的方法,利用人造非均质大平板岩心,开展了凝胶与聚合物、凝胶与聚合物/表面活性剂二元复合体系(简称聚表二元体系)多轮次交替注入的驱油效果研究。结果表明,交替注入0.26 PV凝胶与0.39 PV聚表二元体系进行驱油实验,采出程度可在聚合物驱采收率基础上提高11.29%,凝胶与聚合物溶液交替注入驱油阶段采出程度可提高7.10%,说明凝胶与聚表二元体系交替注入驱油技术对聚合物驱后剩余油的进一步挖潜更具潜力,但与凝胶与聚合物交替注入驱油技术相比,其成本相对较高。在现场进行实际技术优选时应综合考虑成本及市场原油价格等因素。

化学驱替剂的研究进展

化学驱是一种重要的提高采收率方法,在国内外均有广泛应用。介绍了国内外化学驱油的研究与应用现状,根据使用化学驱替剂的不同,将化学驱油剂分为聚合物驱替剂、表面活性剂驱替剂、碱驱替剂以及复合驱替剂等。综述了各种方法驱替剂的特点,使用情况,以期为相关的研究提供借鉴。