聚驱及二元驱驱油剂对悬浮物及乳化油影响研究

来源 :东北石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:my_lyb
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随着各个油田大规模的开展三次采油,聚驱及二元驱技术被广泛应用,其被认为是一种比较有效的增产技术。但聚合物及表面活性剂等驱油剂的存在,使得采出液的处理变得困难。论文使用联合站现场采出液对不同类型絮凝药剂进行单剂筛选,复配组合,加量优化并研究了pH值、絮凝温度、沉降时间等工艺参数对絮凝效果的影响程度及次序。还通过对现场采出液水质分析,配制了聚驱及二元驱模拟采出液,以粘度、乳化油及悬浮固体含量、界面张力、界面强度、油滴粒径以及絮凝效果等指标研究了驱油剂聚合物(HPAM)、表面活性剂(DWS)对聚驱及二元驱模拟采出液稳定性的影响,并对其影响机理做了分析。实验结果表明:絮凝剂中聚合氯化铝(PAC)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的效果最好,复配处理后乳化油及悬浮固体的去除率可分别达到88.06%和92.13%。PAC分子结构为[Al2(OH)nCl6-n]m,水解产物携带大量正电荷的网状结构,具有压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥以及沉淀网捕作用。CPAM胺除了压缩双电层和电中和之外,由于其较高分子量,在充分的水解溶胀后形成线性长链大分子,柔顺性好,易于卷曲,粘度大,具有极强的吸附作用,将聚合氯化铝吸附胶体颗粒形成的絮体进一步卷扫形成体积更大的絮团。破乳剂中SP169的除油效果较好但不稳定;随HPAM或DWS浓度的增加,粘度增加。HPAM分子量越大,粘度变化幅度越大。DWS对粘度影响很小;随HPAM或DWS浓度的增加,乳化油及悬浮固体含量都增加。HPAM分子量7×106为例,浓度从0mg/L增加到1000mg/L,乳化油及悬浮固体含量分别增加了54.7mg/L,38.9mg/L。HPAM分子量对乳化油及悬浮固体含量影响不大。二元驱采出液中乳化油及悬浮固体含量较聚驱均有增加。DWS浓度300mg/L,HPAM浓度从0mg/L增加到1000mg/L,乳化油及悬浮固体含量分别增加了121.5mg/L,49.4mg/L。HPAM浓度500mg/L时,DWS浓度从0mg/L增加到300mg/L,乳化油含量增加了129.5mg/L,DWS对于乳化油含量的影响更大;HPAM浓度从0mg/L增加到500mg/L,界面张力仅减小2.187mN/m,HPAM的浓度及分子量对界面张力的影响均很小。HPAM浓度500mg/L,DWS浓度从0mg/L增加到300mg/L,界面张力减小8.310mN/m,DWS对界面张力影响较大;HPAM浓度从100mg/L增加到1000mg/L,达到100%破裂率时间从6s增加到25s,随HPAM或DWS浓度的增加,采出液油水界面强度都会增加,HPAM分子量及DWS对界面强度的影响均很小;HPAM浓度从0mg/L增加到500mg/L,油滴粒径减小34.4μm,但浓度从500mg/L增加到1000mg/L,油滴粒径仅减小9.7μm。随HPAM浓度的增加,聚驱采出液中油滴粒径减小。HPAM浓度越大,对油滴粒径的影响越小。随HPAM的分子量增加,聚驱采出液中油滴粒径略有减小。DWS浓度30mg/L,HPAM浓度从0mg/L增加到500mg/L,油滴粒径减小10.0μm。二元驱采出液中油滴粒径较聚驱有很大程度的减小。HPAM的浓度及分子量对二元驱采出液中油滴粒径的影响均很小,DWS的影响很大。HPAM浓度500mg/L,DWS浓度从0mg/L增加到300mg/L,油滴粒径减小25.2μm;HPAM浓度从0mg/L增加到1000mg/L,乳化油及悬浮固体去除率分别减小了25.5%,50.04%。随HPAM或DWS浓度的增加,采出液的絮凝效果都会变差。HPAM分子量对于絮凝效果影响很小。HPAM浓度500mg/L时,随DWS浓度从0mg/L增加到300mg/L,乳化油及悬浮固体去除率分别减小了30.08%,2.15%。二元驱采出液处理难度显著增大,DWS对乳化油去除率的影响更大;pH值为8,絮凝温度45℃,沉降时间为60min时现场采出液絮凝效果最好。影响絮凝效果的各因素中,驱油剂>工艺参数(pH值>絮凝温度>沉降时间)。聚合物和表面活性剂影响机理主要有:一是聚合物携带的负电荷也会使体系Zeta电位增加;二是聚合物和表面活性剂使得采出液的粘度增大,界面膜强度增加;三是聚合物和表面活性剂吸附在油水界面,使界面强度增加界面张力减小,体系更加稳定。两种驱油剂共存时具有协同作用,使体系更为稳定。
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