论文部分内容阅读
化学复合驱油技术是继聚合物驱油后一种更有潜力的三次采油新技术。自二十世纪八十年代中期提出复合驱油技术以来,受到国内外从事三次采油研究人员的广泛重视。 为了克服三元复合驱中结垢、采出液乳化严重等弊端,继续探索研究复合驱油技术在胜利油田的应用与发展,开展了无碱体系的二元复合驱油体系研究。对于二元复合驱油体系而言,体系中化学剂组分复杂,因此各种化学剂间体相溶液相互作用及其与原油、储层岩石间的相互作用是复合驱油成败的关键。本文借助动态表面张力法、分子模拟、动态光散射等方法研究了体相中表面活性剂与油相、表面活性剂之间、表面活性剂和聚合物之间的相互作用。 本文的主要研究成果和创新点 (1) 研究了磺酸盐二元驱油体系的油水界面活性和对油相的适应性,结果表明:无论油相或表面活性剂溶液的体相组成如何,油/水界面相中的组成和分子排布是界面张力的决定因素。 (2) 以确定的模拟体系为对象,研究了表面活性剂在油/水界面上的扩散和吸附等动态行为,并研究添加剂、矿化度、温度等因素对表面活性剂扩散系数的影响。结果表明,非离子型表面活性剂可与磺酸盐表面活性剂在油/水界面共吸附,使油/水界面张力明显降低,复配协同作用与表面活性剂的分子结构有关,还与油相(组成)分子结构有关。选择分子结构适宜的非离子表面活性剂与磺酸盐复配是增强磺酸盐体系界面活性的有效途径,不仅动态表面张力下降非常明显,而且达到平衡需要的时间大大缩短,既体现出磺酸盐离子型表面活性剂扩散、吸附速度快的特点,又能表现非离子表面活性剂的高表面活性。 (3) 利用分子模拟研究了油水界面上活性剂之间的复配协同效应,结果表明,油/水界面层的组成和分子排布与表面活性剂界面活性的发挥密切相关,是界面张力的决定因素,表面活性剂疏水链与油相分子间的结构相似性对界面层分子的致密排布有利,有利于界面张力的降低。另外,表面活性剂在油、水两相中的分配系数相近是油水界面张力显著降低的重要条件。模拟和实验结果有很好的对应关系。 (4) 二元驱油体系中活性剂与聚合物之间的相互作用研究 采用粘度法、界面张力法、共振光散射法研究HPAM与表面活性剂混合溶液相互作用的强弱。试验表明HPAM和SDBS等阴离子表面活性剂之间存在相互作用,但作用较弱,在配方设计时只要增大活性剂浓度,这种作用可以忽略。 (5) 目前开展的孤东二元复合驱先导试验也是国内第一个二元驱矿场试验。在化学剂相互作用研究基础上设计的二元驱先导试验配方界面张力2.95×10-3mN/m,室内提高采收率18.1%,从2004年6月注主体段塞后现场累积增油2.8万吨。