甜菜碱类低界面张力泡沫驱油体系性能研究

针对大港油藏条件,研究得到兼具良好发泡性能和界面张力性能的低界面张力泡沫驱油体系。合成了系列烷基酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱,通过油水界面张力和泡沫性能测试,筛选出十四烷基酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱作为低界面张力泡沫驱油体系的主剂,通过与十二烷基硫酸钠(SDS)复配得到低界面张力泡沫驱油体系。对于大港原油和地层水,油水界面张力值可达到10–2 mN/m水平,发泡量可达到溶液体积的5倍,能满足低界面张力泡沫驱油体系对界面张力和发泡量的要求。以大港原油配制模拟油,驱油实验结果表明,低界面张力泡沫驱油体系的驱油效率可达到12.6%,明显好于单纯的低界面张力驱油体系以及单纯的泡沫驱油体系的驱油效率。

低界面张力泡沫驱油剂的制备及其性能

采用Ross-Miles法,以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱和阳离子聚丙烯酰胺为原料得到泡沫体系CX35,再将CX35与表面活性剂复配得到了泡沫驱油剂ZX35。利用泡沫仪、界面张力仪和岩心驱替装置考察了ZX35的性能。实验结果表明,当m（CX35）∶m（石油磺酸盐）∶m（甘油）=1.0∶0.7∶0.3时,ZX35具有良好的起泡性能和低界面张力,起泡高度可达95 mm以上,稳泡能力达到0.946。ZX35具有较好的耐温、耐盐、耐油性能,当溶液矿化度为8×10~4 mg/L时,ZX35的泡沫高度为103.3 mm,稳泡性能仍大于0.950。在15 d内,ZX35具有较强的界面活性。当ZX35含量为0.3%（w）时,驱油效果最突出,比水驱提高采收率17.52百分点。

超低界面张力强化泡沫体系稠油驱研究

针对孤东六区稠油油藏条件,研究得到既能在不含碱的条件下与原油形成超低界面张力,又能形成稳定泡沫的超低界面张力强化泡沫体系。其配方为:3.0 g/L石油磺酸盐+5.0 g/L HEDP-Na4+0.6 g/LⅠ型两亲聚合物,气体为氮气。该体系具有较好的泡沫性能和乳化降黏性能,并且两亲聚合物能够改善泡沫的稳定性和体系对原油的乳化效果。超低界面张力强化泡沫体系对孤东六区稠油具有较好的驱替性能,原油采收率能够在水驱的基础上提高37.9%,总采收率达到65.7%,所注入体系能在较长时间里发挥调剖和驱油效果。

对超低界面张力泡沫体系驱两个关键问题的讨论

针对大庆油田进行的超低界面张力泡沫体系驱先导性矿场试验注气量不足的情况, 讨论了试验是否形成泡沫及究竟提高多少采收率的重要问题。通过对试验发泡条件及试验与三元复合驱、天然气驱的动态反应差别, 即超低界面张力泡沫体系驱注入压力、吸液指数、产液指数、地层压力的变化幅度都大大高于三元复合驱; 注采压差大幅度增加; 其注气压力大大高于天然气驱时的注气压力及气窜现象得到抑制等问题的讨论, 得出超低界面张力泡沫体系驱矿场试验在油层中形成了有效的泡沫的认识, 该试验已提高采收率 22 04%, 超过了三元复合驱提高采收率的幅度, 根据试验动态预测最终可比水驱提高采收率 25%左右。

复合泡沫驱油体系材料的优选及驱油实验的研究

为了寻求一种适合提高低渗透砂岩油藏采收率的泡沫驱油方法,对模拟大庆油田某化学驱实验区油藏条件下进行了室内驱油实验。因此,通过筛选表面活性剂、发泡剂及稳泡剂,从降低界面张力程度、抗温性、稳定性以及泡沫尺寸等方面考察了复合泡沫体系在不同配制条件下对低渗透砂岩油藏的适应性,得到复合泡沫体系配方为0.4%石油磺酸盐+0.8%羧甲基纤维素钠+0.6%FZC-6330。同时利用柱状岩心进行了驱油效率对比实验,结果表明:该体系与原油形成10-3m N·m^(-1)的低界面张力,进而最大程度的提高原油洗油效率。所形成的稳定泡沫体系,使原油的采收率能够在水驱的基础上提高20%~22%,说明复合泡沫体系驱油是进一步提高原油采收率的一项重要技术,更适应低渗透砂岩油藏的开采。

调驱一体化泡沫驱油体系配方优化研究

针对大港港东油藏条件,通过系列甜菜碱的泡沫性能、油水界面张力性能测试,筛选出芥酸酰胺丙基甜菜碱作为主剂,与十二烷基磺酸钠等复配研制出调驱一体化泡沫驱油体系。测试结果表明,对于大港港东原油和模拟矿化水,发泡体积可达溶液体积的5倍,油水界面张力可达10-2m N/m数量级水平,能够满足调驱一体化泡沫驱油体系的要求。

渤海S油田低界面张力泡沫调驱体系室内研究

泡沫具有“堵大不堵小”、“堵水不堵油”的特性,因此在油田开发过程中被广泛应用。筛选具有较强起泡性能,同时具有较低界面活性的起泡剂体系是泡沫调驱技术应用的关键,本文通过泡沫综合值、泡沫体系界面张力等参数,为渤海S油田筛选优化出既具有较强起泡性能,又具有较低界面活性的起泡剂体系,同时通过物理模型考察了该体系的驱油能力。实验结果显示:采用具有高起泡性以及稳泡性的十四烷基酰胺磺酸盐与具有低界面张力的双十四烷基酰胺醇进行不同质量比复配,当两者的质量比为7:3时起泡体积达250 mL,半衰期达24.9 min,同时油水界面张力为3.2×10^(-2)mN/m。该体系具有较强的调驱性能,能提高非均质储层综合采收率16.64%。

不同烷基链长的聚氧乙烯醚萘类发泡剂合成及性能研究

油田开发后期,为应对含水率大幅上升、油田地质低渗透性、非均质性等问题,油田泡沫驱技术被开发并逐渐进入现场应用。其中高效泡沫剂是提高采收率和影响泡沫驱油技术成功的关键因素之一。为获得耐油、耐温且无色谱分离问题的高效泡沫剂,本文以萘、浓硫酸、环氧乙烷为主要原料合成了不同烷基链长的聚氧乙烯醚萘磺酸钠,探究了疏水碳链长度对烷基聚氧乙烯醚萘磺酸钠性能的影响,并研究了产物的表面张力、乳化性能、矿化度水中的泡沫性能和室内岩心驱油性能。表面张力研究结果表明:当疏水碳链长度为10时,表面张力较大,而当链长大于10时,表面张力差异较小,其中十四碳体系具有最低的表面张力和最小的CMC浓度。乳化性能结果表明:当碳链长度大于10后,化合物具有良好的乳化性能且十四碳体系乳化稳定性最好。泡沫性能测试结果表明:十四碳体系具有最佳发泡倍率和析液半衰期,其高温泡沫性能最好。本文在上述研究的基础上,以十四烷基聚氧乙烯醚萘磺酸钠为目标泡沫体系,进一步研究了该体系的抗吸附性能、耐油性能、腐蚀性以及对目标油藏原油的界面张力及岩心驱替性能,结果表明:十四碳体系具有良好的抗吸附和耐油性能。吸附前后,发泡体系的泡沫性能未出现明显下降;随着含油量的增加,泡沫性能降低幅度较小。同时,十四碳体系的腐蚀性能达标,并可以有效降低目标原油的油—水界面张力。最终的室内岩心驱替实验结果显示该泡沫剂提高采收率达21.01%,完全满足高温油藏泡沫驱油剂的性能要求。

低张力泡沫驱油体系的研究进展

介绍了近年来低张力泡沫驱油体系的研究进展。针对国内不同油田研制出界面张力达到10^(-2)～10^(-3)mN/m的低张力泡沫驱油体系。通过岩心驱油实验表明,低张力泡沫驱油体系对水驱或聚合物驱后提高石油采收率有显著的效果。同时,对今后低张力泡沫驱油体系的研究提出了建议。