界面张力特征对复合驱驱油效果影响的实验研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:tp137907226
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
上个世纪80年代初国外提出了碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱(Alkaline-Surfactant-Polymer Technology即ASP)。该方法的表面活性剂的使用浓度只有0.03%~0.3%(有效浓度),其实质是用廉价的碱部分地或全部地替代价格昂贵的表面活性剂,以降低有效化学驱中所需表面活性剂的用量。与此同时,由于加入碱剂又降低了表面活性剂和聚合物的吸附滞留损失,特别是价格昂贵的表面活性剂,其降低幅度可以达到50%以上;此外,碱剂又可以与原油中的有机酸反应生成石油酸皂,石油酸皂与外加表面活性剂产生较好的协同效应。与聚合物驱相比,它在扩大波及体积的基础上,能够进一步提高驱油效率,因此该项技术是既可以提高驱油效率又可以提高波及效率的提高原油采收率新技术。目前,在国内三元复合驱技术外还处在室内实验研究和先导性试验阶段。通过大量的室内研究和矿场试验结果表明,油水平衡界面张力达到10-3mN/m数量级的超低值,可以使原油采收率比水驱提高20%OOIP以上。因此,三元复合驱油水平衡界面张力必须达到10-3mN/m数量级的超低值,已成为目前三元复合驱配方筛选的关键技术界限,并已成为三元复合体系中表面活性剂选择及其评价的一项重要的技术“硬”指标。同时该技术界限带来了以下2个问题:一是,加大了体系中表面活性剂的筛选难度,同时也限制了表面活性剂的种类和来源;二是,只有高浓度碱才能满足10-3mN/m数量级超低平衡界面张力,这就在很大程度上提高了三元复合驱的化学剂成本,妨碍了三元复合驱技术的推广应用。但是,具有以下两种界面张力特征的表面活性剂却较轻易生产和获得:1.油水平衡界面张力可以长期稳定达到10-2mN/m数量级的表面活性剂;2.油水平衡界面张力达不到10-3mN/m数量级超低值,但瞬时动态界面张力最低值可以达到10-3mN/m数量级。如果从理论上和实验上都能够证明以上两种活性剂体系的驱油效果与油水平衡界面张力达到10-3mN/m数量级超低值三元体系的驱油效果相当,则国内大多数的工业表面活性剂产品都可以应用于三元复合驱,从而大幅度降低三元复合驱体系对表面活性剂的苛刻要求和限制,大大拓宽了表面活性剂的来源和选择性。在调研国内外研究成果的基础上,论文分析和研究了残余油所需最低界面张力的理论由来,三元复合驱中,油水界面张力对采收率影响的机理讨论,以及三元复合驱矿场试验中的有效界面张力的分析。研究结果表明:油水界面张力为10-2mN/m数量级仍能有效提高采收率,同时也为合理选择表面活性剂及组合提供了新的思路,并把复合驱技术中油水界面张力从“必须达到10-3mN/m数量级及以下”的严酷条件中解放出来。本文的岩心驱油试验表明:即使在强亲油(原油与岩心的润湿接触角在10°~45°范围)条件下,无论是油水平衡界面张力还是油水瞬时动态界面张力,采收率都随着界面的的降低而上升;此外,曲线表现为典型的S型,即随着油水界面张力的降低复合驱采收率提高值随动态界面张力最低值的降低而上升;当油水界面张力值≥在4.5×10-1mN/m时,尽管随着界面张力的降低,采收率逐渐增大,但增加幅度明显小于界面张力值4.5×10-1mN/m~4.5×10-2mN/m范围的增加幅度;也就是说,当油水界面张力值在4.5×10-1mN/m~4.5×10-2mN/m范围内逐渐降低时,采收率明显增大;当界面张力≤4.5×10-2mN/m时,随着油水界面张力的降低,采收率进一步增高并达到最大值,但增加的幅度非常小。此外,岩心驱油试验还表明:在强亲油条件下,动态界面张力最低值达到10-2mN/m数量级的驱油效果与平衡界面张力为10-3mN/m数量级的驱油效果基本相同,在20%OOIP左右。但由于使瞬时动态界面张力达到5×10-2mNm,比使平衡界面张力可以达到10-3mNm数量级容易且表面活性剂种类多。这就为降低复合驱成本、降低碱浓度甚至不用加碱,采用对地层无伤害的无碱驱油体系提供了可能。显然:油水瞬时动态界面张力最低值与驱油效果更具有相关性,即影响驱油效果的主要因素是油水瞬时动态界面张力的最低值,而不是平衡界面张力值。根据本文的岩心驱油实验结果,选择油水瞬时动态界面张力最低值达到10-2mN/m数量级的复合体系,包括:大庆油田配方条件下的碱/表面活性剂/聚合物三元复合体系,以及降低碱剂浓度进行岩心驱替实验,来用于验证上述结论的正确性。试验结果表明:无论是碱剂用量降低25%~45%后还是无碱条件下,商业表面活性剂的复合体系进行岩心驱替试验,驱油效果都非常理想,比水驱提高采收率20%OOIP左右。结论显示,驱油效果非常理想,并且大大降低了体系的化学剂成本和费用,这将有助于三元复合驱的推广与应用。
其他文献
流体动力学公式中的边界条件,即液体流动的边界状态在微纳米尺度下的作用不可忽视。近十几年来,测量边界滑移的手段层出不穷,其中原子力显微镜测量法由于其纳米级的敏感度成为了众多方法中被认为“最准确”的一种测量方法。然而,包括原子力显微镜测量法在内的众多测量方法中,始终缺乏对其测量结果的不确定度的全面评估。本文利用原子力显微镜研究了在光滑表面上的边界滑移测量,在前人大量实验的基础上总结了测量滑移的过程以及
随着人类对自然探索的不断深入,人们迫切的需要一种能在多种复杂环境下快速运动的全地形移动平台。目前的全地形移动平台普遍存在着无法同时应对多种环境条件的问题,当环境发
油田注水开发是石油开采的重要方式,是及时有效的补充地层能量,确保油田稳产高产的必要措施。近年,随油田含水率的增大,注水能耗越来越大。所以对注水网路进行优化,对现场操
随着我国经济快速发展,多轮重载车辆在军用和民用领域的使用量越来越大。但是,对于多轮重载车辆来说,存在着在弯道上如何保证多轮安全转弯的问题,其多轮转向系统的作用应该能够保
随着石油开采的不断深入,稠油开采日益得到人们的广泛重视,但是解决高粘稠油的开采输送是全世界石油行业的最大难题。目前,国内外一般采用加入分散剂或降粘剂来降低稠油在开
本课为人教版小学英语(三年级起)五年级上册第三单元的内容,场景设置是孩子和父母在家用餐和在餐厅点餐,内容是谈论各自喜爱的食物和饮品.本课分为两部分:第一部分要求学生能
期刊
目前石油工业正面临后备储量紧张及探明未动用石油储量中低渗透储量占很大比例等问题。为有效动用低渗透油田的储量,各种油气层增产技术发挥着重要的作用。其中油气层爆燃压
随着机器人技术的不断发展,娱乐机器人顺势而起。娱乐机器人是通过对一般机器人进行一些拟人化的外形改造、硬件设计并同时运用相关娱乐形式进行软件开发而得到的一种用途广
针对目前世界上大部分油田采用注水开发面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题,国外近年来大力开展了二氧化碳驱油提高采收率(EOR)技术的研发和应用。这项技术不仅能