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【摘要】本文简述了三元复合驱的优势。配制了石油磺酸盐/HPAM/碱三元复合驱体系和烷基苯磺酸盐/HPAM/碱三元复合驱体系,同时研究了石油磺酸盐表面活性剂和烷基苯磺酸盐表面活性剂与大庆五厂油水的配伍性。其中,石油磺酸盐与大庆五厂油水配伍性较好,能够形成超低界面张力。
【关键词】三元复合驱 石油磺酸盐 界面张力
三次采油技术的研究和应用具有重大的价值和意义,化学驱是三次采油中最重要也是实用最普遍的技术,大部分化学驱都是在水中加入水溶性聚合物。由于研究表明,单一的聚合物溶液不具备大幅度降低与地层原油间界面张力,所以,应开展三元复合驱以达到扩大波及体积的目的,进一步提高采收率。
1 化学驱油技术简析
简析表面活性剂驱、聚合物驱、碱驱和三元复合驱的驱油机理,从而体现出三元复合驱的优势及其应用的必要性。三元复合驱由碱(A)、表面活性剂(S)和聚合物(P)按不同方式或不同组分含量组成的复合驱技术,又称为ASP复合驱。三元复合驱具有单元驱无法比拟的优点在于聚合物与表面活性剂和碱三种化学剂相互间的协同作用,表现在:
(1)体系中,聚合物增大了体系的视粘度,降低碱和表面活性剂的扩散速度,减少这些组分在油层中的损耗。
(2)碱与油层水中的金属钙、镁离子反应或与粘土进行离子交换,减少聚合物和表面活性剂的损耗。
(3)混和表面活性剂体系的性能远优于相应的单一组分表面活性剂。
(4)聚合物有助于增强原油与碱和表面活性剂生成的乳状液的稳定性,具有比单元驱更高的原油采收率。
2 实验步骤
(1)配制水为杏十二区污水,原油为十二区脱水原油,聚合物为炼化中分浓度是1500mg/L。测量界面张力仪器为美国TX500C张力仪。选取表面活性剂为41%的石油磺酸盐和45%的烷基苯磺酸盐。
定制实验方案。本实验分为多组,每组按相同的方案配制不同的三元复合液。三元复合液中加入0.05%、0.1%、0.2%、0.3%表面活性剂,碱分别加入0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%。
(3)设定张力仪,低碱浓度(0.4%-0.8%)时设置5000r/min,高碱浓度(1.0%-1.4%)时设置3300r/min,温度设置为模拟地层温度45℃,设定时间20min拍一张照片, 120min后停止。
(4)配制三元复合液,首先加入配制好相应浓度的表面活性剂,再放入搅拌均匀的聚合物溶液,在磁力搅拌器上搅拌时,30s内均匀倒入称量好的弱碱,搅拌20min,观察三元复合液均匀后,静止5min,待搅拌过程中产生的气泡散去后,准备装样。
(5)用蒸馏水反复冲洗毛细管,用针头使毛细管内充满三元复合液,再用针头甩入一滴脱水原油,直径把握在0.8~1.0mm间,密闭后,装于界面张力仪上。转轴携带液体以角速度ω自旋,在离心力、重力及界面张力作用下,油滴在三元复合液中形成椭圆形。
(6)根据张力仪拍照的图像,椭圆形的直径与表面张力有关,在条件相同时,直径越小,表面张力越小。截取油滴的直径,记录下界面张力值。
3 实验数据及结果分析
通过实验数据整理制作出的界面活性图,显示出在碱0.4%-1.4%,表面活性剂0.2%和0.3%时,界面张力多数达到超低值(≤10 -3 mN/m)即到达超低界面张力。选择配制方案中1500P+0.3%S+0.4%A、1500P+0.2%S+0.6%A 、1500P+0.2%S+0.8%A和1500P+0.3S+1.4%A这四条具有代表性的数据绘制图表。
从图2界面活性图中,可轻易看出,烷基苯磺酸盐表面活性剂配制的三元复合驱达到超低界面张力的区域较少,挑选配制方案中1500P+0.3%S+0.4%A、1500P+0.2%S+0.6%A 、1500P+0.2%S+0.8%A和1500P+0.3S+1.4%A这四个点绘制动态曲线。
参考文献
[1] 岳湘安,王尤富,王克亮.提高石油采收率基础.石油工业出版社(第三版)2011.6
[2] 李世奎,朱焱,赵永胜,等.大庆油田三元复合驱效果评价研究中国石油报[J].石油学报2005.26(3):56-59
作者简介
封雪(1989-),女,黑龙江大庆人,本科,三才体系研究;黑龙江省大庆市采油五厂中心化验室。
【关键词】三元复合驱 石油磺酸盐 界面张力
三次采油技术的研究和应用具有重大的价值和意义,化学驱是三次采油中最重要也是实用最普遍的技术,大部分化学驱都是在水中加入水溶性聚合物。由于研究表明,单一的聚合物溶液不具备大幅度降低与地层原油间界面张力,所以,应开展三元复合驱以达到扩大波及体积的目的,进一步提高采收率。
1 化学驱油技术简析
简析表面活性剂驱、聚合物驱、碱驱和三元复合驱的驱油机理,从而体现出三元复合驱的优势及其应用的必要性。三元复合驱由碱(A)、表面活性剂(S)和聚合物(P)按不同方式或不同组分含量组成的复合驱技术,又称为ASP复合驱。三元复合驱具有单元驱无法比拟的优点在于聚合物与表面活性剂和碱三种化学剂相互间的协同作用,表现在:
(1)体系中,聚合物增大了体系的视粘度,降低碱和表面活性剂的扩散速度,减少这些组分在油层中的损耗。
(2)碱与油层水中的金属钙、镁离子反应或与粘土进行离子交换,减少聚合物和表面活性剂的损耗。
(3)混和表面活性剂体系的性能远优于相应的单一组分表面活性剂。
(4)聚合物有助于增强原油与碱和表面活性剂生成的乳状液的稳定性,具有比单元驱更高的原油采收率。
2 实验步骤
(1)配制水为杏十二区污水,原油为十二区脱水原油,聚合物为炼化中分浓度是1500mg/L。测量界面张力仪器为美国TX500C张力仪。选取表面活性剂为41%的石油磺酸盐和45%的烷基苯磺酸盐。
定制实验方案。本实验分为多组,每组按相同的方案配制不同的三元复合液。三元复合液中加入0.05%、0.1%、0.2%、0.3%表面活性剂,碱分别加入0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%。
(3)设定张力仪,低碱浓度(0.4%-0.8%)时设置5000r/min,高碱浓度(1.0%-1.4%)时设置3300r/min,温度设置为模拟地层温度45℃,设定时间20min拍一张照片, 120min后停止。
(4)配制三元复合液,首先加入配制好相应浓度的表面活性剂,再放入搅拌均匀的聚合物溶液,在磁力搅拌器上搅拌时,30s内均匀倒入称量好的弱碱,搅拌20min,观察三元复合液均匀后,静止5min,待搅拌过程中产生的气泡散去后,准备装样。
(5)用蒸馏水反复冲洗毛细管,用针头使毛细管内充满三元复合液,再用针头甩入一滴脱水原油,直径把握在0.8~1.0mm间,密闭后,装于界面张力仪上。转轴携带液体以角速度ω自旋,在离心力、重力及界面张力作用下,油滴在三元复合液中形成椭圆形。
(6)根据张力仪拍照的图像,椭圆形的直径与表面张力有关,在条件相同时,直径越小,表面张力越小。截取油滴的直径,记录下界面张力值。
3 实验数据及结果分析
通过实验数据整理制作出的界面活性图,显示出在碱0.4%-1.4%,表面活性剂0.2%和0.3%时,界面张力多数达到超低值(≤10 -3 mN/m)即到达超低界面张力。选择配制方案中1500P+0.3%S+0.4%A、1500P+0.2%S+0.6%A 、1500P+0.2%S+0.8%A和1500P+0.3S+1.4%A这四条具有代表性的数据绘制图表。
从图2界面活性图中,可轻易看出,烷基苯磺酸盐表面活性剂配制的三元复合驱达到超低界面张力的区域较少,挑选配制方案中1500P+0.3%S+0.4%A、1500P+0.2%S+0.6%A 、1500P+0.2%S+0.8%A和1500P+0.3S+1.4%A这四个点绘制动态曲线。
参考文献
[1] 岳湘安,王尤富,王克亮.提高石油采收率基础.石油工业出版社(第三版)2011.6
[2] 李世奎,朱焱,赵永胜,等.大庆油田三元复合驱效果评价研究中国石油报[J].石油学报2005.26(3):56-59
作者简介
封雪(1989-),女,黑龙江大庆人,本科,三才体系研究;黑龙江省大庆市采油五厂中心化验室。