胜利原油各组分对界面膜扩张流变性的影响

采取经典的四组分分离方法(SARA)将胜利原油分离得到饱和分、芳香分、胶质和沥青质,利用醇碱萃取法得到酸性组分。通过滴外形分析方法系统研究了上述5类原油组分及稀释原油的界面扩张流变性质,考察了振荡频率和各组分质量分数的影响。结果表明,各类活性组分及稀释原油表现出与表面活性剂类似的界面扩张行为,扩张模量均随振荡频率增大而增大,随质量分数的增加先增大后减小;相角随振荡频率增大而降低,随质量分数增大而增加。各组分模拟油及稀释原油形成的界面膜均表现出较强的弹性行为,且按其界面行为可以分为3组:稀释原油和饱和分、酸性组分和胶质、芳香分和沥青质。模量最大值对应的质量分数高低顺序为稀释原油和饱和分、酸性组分和胶质、芳香分和沥青质。沥青质扩张模量的最大值在25mN/m左右,略高于稀释原油和其它活性组分。

界面张力弛豫法研究胜利原油活性组分与疏水缔合聚合物间相互作用

利用界面张力弛豫法研究了现场用疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)在油-水体系中的界面扩张流变性质。采用溶剂萃取法和碱醇溶液萃取法对胜利原油进行分离,得到沥青质组分和酸性组分,测定了它们在油-水体系中对HMPAM界面扩张流变性质的影响。结果表明,在油-水体系中,HMPAM分子间通过疏水作用在油-水界面上形成网络结构,造成界面膜弹性随其浓度增加呈指数增大;原油酸性组分分子与HMPAM的疏水部分相互作用,阻碍界面网络结构的形成,大大降低了界面膜的弹性和黏性;沥青质分子尺寸较大,对界面膜影响较小。

纳米二氧化硅在三次采油中的应用研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅,对其进行了有机改性。将纳米二氧化硅、改性纳米二氧化硅分别与油田驱油中广泛应用的石油磺酸盐组成复合体系,采用TX-500界面张力仪测定了该复合体系降低油水界面张力的能力。研究结果表明:表面活性剂总浓度为1%时,石油磺酸盐、纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合体系能使油水界面张力降低至0.01mN/m左右,改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合体系能使油水界面张力降低至3.37×10-3mN/m左右。改性纳米二氧化硅加入石油磺酸盐显著地降低了油水界面张力,从而提高了原油的采收率。

疏水改性聚丙烯酰胺对原油组分界面扩张流变性质的影响

利用悬挂滴方法研究了疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)对胜利采油厂高温高盐油藏采出原油中酸性活性组分和沥青质界面膜扩张流变性质的影响,考察了不同活性组分浓度条件下的界面扩张流变行为.实验结果表明:1750mg·L-1HMPAM能够在界面上形成网络结构,界面扩张模量数值高达100mN·m-1左右;油相中的酸性组分随着老化时间增加吸附到界面上,与HMPAM分子的疏水改性部分形成聚集结构,一方面通过快速的扩散交换过程大大降低扩张模量,另一方面通过与疏水改性部分的相互作用加强HMPAM分子间的缔合强度,增强网络结构的弹性.沥青质分子尺寸相对较大,分子间存在氢键等较强的相互作用,造成沥青质界面聚集体和HMPAM形成的网络结构共同决定界面膜性质,混合膜的扩张模量较单独HMPAM体系仅略有降低.

聚合物对原油乳状液稳定性的影响

为了全面研究聚合物驱对孤岛油田原油乳状液稳定性的影响,通过结合瓶试法和光散射法研究驱油剂对原油乳状液稳定性的影响。用瓶试法可以得到宏观脱水率,用光散射法可以得到稳定性系数、平均粒径变化、澄清度的变化以及出水层峰的厚度等。结果表明,随着原油乳状液中聚合物浓度的增加,原油乳状液的脱水率减少,稳定性系数减小,原油乳状液平均粒径减小,破乳后脱出水澄清度减小,出水层峰的厚度减小。

低渗透砂岩储层酸化增产规律分析

针对低渗透砂岩储层不符合达西渗流规律、其酸化增产规律与常规储层存在差异的情况,引入含启动压力梯度的低速渗流方程。在考虑储层酸化改造后,酸化半径内启动压力梯度减小甚至消失的前提下,推导出了径向稳态渗流下污染井酸化前后的产量公式,并进一步推导出了在酸化半径内完全和部分解除污染时分别对应的增产率表达式。用一算例对比分析了达西渗流与非达西渗流下低渗透储层污染井及未污染井酸化增产规律的差异。某低渗透油藏两口井酸化后的生产数据分析表明,达西定律不适用于低渗透储层酸化增产效果分析,其与广义达西定律导出公式存在较明显的差异,为低渗透储层未污染井也适宜进行酸化增产提供了理论和实践依据。

东辛原油组分-地层水界面扩张流变研究

从东辛原油中分离得到饱和分、芳香分、胶质、沥青质以及酸性组分,通过滴外形分析方法研究了各原油组分模拟油与地层水间的界面张力及界面扩张流变性质。结果表明,各类活性组分都具有界面活性,酯类组分的水解使得饱和分在高浓度时降低界面张力能力较强;扩张弹性随质量分数增大通过一个极大值,其高低顺序为:饱和分>芳香分≈沥青质>胶质≈酸性组分;饱和分中蜡组分在高浓度时以蜡晶形式析出,大大增强界面膜强度,造成较高的弹性,同时界面反应过程导致其较高的黏性。

胜利二元复合驱体系界面扩张流变研究

利用Langmuir槽法,采用正弦周期振荡和界面张力弛豫两种方式,研究了胜利稀释原油的界面扩张流变性质,考察了现场表面活性剂及聚合物对其界面吸附膜特性的影响.研究结果表明,胜利石油磺酸盐在较低浓度时可增加原油界面膜强度,非离子表面活性剂由于空间效应无法增大膜强度;而聚合物分子链段插入界面上的活性组分分子间,对界面膜强度有较明显的削弱作用.

弛豫法研究预交联颗粒凝胶的界面扩张流变性质

采用界面张力弛豫方法研究了一种新型聚合物——预交联颗粒凝胶(PPG)的界面流变性质,考察了电解质及传统直链聚丙烯酰胺与PPG的相互作用对体系界面性质的影响,计算得到了各体系界面扩张弹性和黏性的全频谱,并通过归一法计算得到了相应的Cole-Cole图.结果表明,随着体相浓度的增加,PPG在界面层中形成网络结构,界面扩张弹性和黏性大幅增强.电解质能够中和PPG结构中的电荷,明显降低扩张弹性和黏性.直链聚丙烯酰胺与PPG在界面上可能形成更为复杂的结构,膜的黏弹性由PPG决定.

破乳剂结构与其破乳效果及界面行为的关系

通过考察不同结构类型的破乳剂对孤岛油田模拟采出液破乳脱水及界面张力的影响,研究了破乳剂的构效关系。结果表明:油溶性破乳剂破乳效果明显优于水溶性破乳剂,非离子型破乳剂优于阳离子型及两性破乳剂;破乳剂EO/PO值、分子链长、支化度均影响破乳剂的破乳效果。对于同类型中同结构系列的破乳剂,油水界面张力越低,其脱水率越高;同种类型破乳剂使原油的界面张力降低值与脱水率之比r呈现规律:非离子型0.2<r<0.3,两性离子型0.3<r<0.45,离子型破乳剂r>0.4;且直线型破乳剂r值大于支链型破乳剂。不同类型破乳剂对原油极性四组分界面张力降低值之和与脱水率之比有固定的比值范围;对于非离子型破乳剂,使四组分界面张力降低值之和越大,其对应的脱水率越高。

驱油剂对中间层原油乳状液稳定性的影响

考察了孤岛油田中间层原油和外输原油的稳定性差异以及驱油剂对原油乳状液稳定性的影响。对于同一种破乳剂TA1031,在相同的脱水条件下,外输原油与中间层原油的最终脱水率分别为95.48%和78.40%,加入二元复合驱之后,脱水率分别为83.33%和70.30%。随着驱油剂浓度的增加,zeta电位的负值越来越大,乳状液稳定性增强;破乳脱出水的透光率减小,脱水效果变差。对于中间层原油,100mg/L石油磺酸盐和二元复合驱使界面张力由32.38mN/m分别降低至27.43mN/m和32.07mN/m,聚合物基本不影响油水界面张力;加入100mg/L不同驱油剂后,原油乳状液破乳脱出水中的油滴粒径大小顺序为石油磺酸盐、聚合物、二元复合驱。

表面活性剂复配体系表面扩张流变性质研究

利用Langmuir槽法研究了阴离子型表面活性剂和非离子表面活性剂复配体系的扩张流变性质.实验发现:低分子量的阴离子型表面活性剂和非离子表面活性剂的表面扩张模量均随频率增大而升高,相角则随频率增大而降低,扩散交换过程起决定作用.结构不匹配的阴离子-非离子复配体系不存在协同效应,表面膜的强度没有得到显著提高,模量介于两种纯组分之间.