粘弹性小分子凝胶的研制与应用基础研究
发布时间：2021-07-25 21:25
粘弹性表面活性剂又称“清洁压裂液”。针对清洁压裂液具备流变性能好、破胶很彻底、能提高压裂规模的优点,本文确定了压裂液体系EOS组成的配方,同时考察了其理化性能（粘弹性、耐温性、抗盐性、稳定性、悬砂性及破胶性能等）。并针对压裂液返排液处理问题,在考察压裂液体系EOS破胶液的基础上,通过降低界面张力的方法来筛选助表面活性剂,构建一种基于压裂液EOS破胶液用做驱油剂的驱油体系,同时通过降低油水表界面张力、乳化性能实验和接触角实验等来评价驱油性能。另外,本文还考察了压裂液体系EOO组成的配方,配制并简单地评价了其压裂理化性能及破胶以后其驱油性能。室内研制压裂液体系EOS组成优化结果为:2%EAPB+0.1%NaSal+0.7%OAPB,表观粘度随时间变化表现不明显,稳定性能好,且该体系中网状结构的形成和破坏也具有可逆性;耐温耐盐耐剪切性能良好,在温度为80℃时粘度高于30 mPa·s,随无机盐含量的增加,表观粘度也在相应地增大,适合于高矿化度较高的油层,在80℃、剪切1 h以后,粘度评价标准仍然高于25 mPa·s;体系在砂比为30%时,表现出较强的静态携砂能力。并构建了基于体系EOS破胶液的...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
VES压裂液成胶、破胶液再使用机理图
第一章绪论5液-液或液-固界面上，使得原本就束缚在表面的原油释放成可流动的原油[39]。另外，驱油用表面活性剂可以降低油水间的界面张力值，采用原油乳化性、岩石润湿性能原油流变性的变化，加上表面电荷密度的增加等机制来将原油采收率进行提升[40]。（1）降低油水界面张力机理作为两亲性的表面活性剂分子，它可以取代溶剂分子，降低界面张力。通过实验发现，如果油水界面的张力越小，油滴的变形能力就会越强，油滴就越容易通过细孔喉道，从而导致残余油流，表面活性剂驱油中界面张力的作用示意图如图1-2所示。图1-2表面活性剂驱油中界面张力的作用（2）乳化和增溶机理表面活性剂可以通过将油水界面张力显著降低使得界面面积扩大，促进乳液形成。在孔隙之间，油水流动的作用是形成乳液的动力，在岩石表面的油滴被油水的流动一直剥离，形成乳液。界面张力值越小，油滴颗粒愈小，那么乳状液的稳定性能也就越良好。除此之外，表面活性剂在油滴表面上吸附带电，并与岩石表面的电荷发生静电排斥，使油滴很难再次吸附在岩石表面，从而利于开采。在开采原油的过程中，表面活性剂驱油体系与孔隙中的剩余原油会产生局部混相，两者呈现增溶型，其流体发生本质的改变，即原油被采出。（3）润湿反转机理孔隙表面的润湿性能，亲油岩的表面和吸附在岩石表面的残余油都影响着驱油效率。三次采油表面活性剂分子能使地表由亲油转变为亲水，表面活性剂分子的亲水性更强，更益于吸附，减少了粘附作用，提高了洗油效率。如图1-3研究表明了混合润湿性对原油开采可能更有利。
西安石油大学硕士学位论文6图1-3润湿性对驱油效果的影响（4）提高表面电荷密度机理离子型表面活性剂在驱油过程中，通过离子间的作用力增加了油滴和岩石表面的电荷密度，造成静电排斥力增大，从而原油容易被驱出。（5）聚并形成油带机理加入表面活性剂，油滴可从孔隙中被大量剥离，并在驱替液带动下，增加了油滴的碰撞，使之聚集增加，油带也相应扩大，然后向生产井进行运移，进一步来驱替残余油滴。注入表面活性剂，油滴并聚、油带形成和油带运动的情况，如图1-4、图1-5所示。图1-4驱油过程被驱替油滴的聚并图1-5驱油过程中油带不断扩大1.5.3驱油用表面活性剂的性能影响驱油效果的重要因素之一是驱油用表面活性剂的自身结构性能。界面张力、吸附能力等均为选择驱油体系的依据。以下就界面张力的要求、基础，界面粘度以及相行为等进行
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物驱牛顿—非牛顿—牛顿三区复合试井模型[J]. 刘文涛,张德富,程宏杰,王晓光. 油气藏评价与开发. 2019(04)
[2]新型耐盐聚合物压裂液的合成及其性能[J]. 陈洪,黄鹏,李爽. 当代化工. 2019(03)
[3]驱油型可回收清洁压裂液的研制与应用[J]. 吕乃欣,刘开平,高燕. 油田化学. 2018(03)
[4]阳离子Gemini表面活性剂/水杨酸钠溶液的黏度特性[J]. 王青会,刘冬洁,魏进家. 华东理工大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]清洁压裂液返排液驱油体系性能评价及矿场应用[J]. 付文耀,冯松林,韦文,王博,许定达,苏煜彬. 大庆石油地质与开发. 2018(03)
[6]一种高性能清洁压裂液返排液驱油的可行性实验研究[J]. 吴新民,陈亚楠. 科学技术与工程. 2017(32)
[7]清洁压裂液返排液再利用驱油体系研究[J]. 周文胜,王凯,刘晨,潘岳,申健,刘逸飞. 岩性油气藏. 2017(02)
[8]清洁压裂液破胶液驱油体系实验研究[J]. 刘晨,王凯,耿艳宏,王泰超,周文胜,邱凌. 断块油气田. 2017(01)
[9]稠化水清洁压裂液返排液驱油技术[J]. 王所良,王玉功,李志航. 油田化学. 2016(04)
[10]胜利油田陈南稠油的乳化降黏研究[J]. 孙月文,寇杰,韩云蕊,李云. 油田化学. 2016(02)
博士论文
[1]低压低渗透油气田的低伤害压裂液研究[D]. 熊湘华.西南石油学院 2003
硕士论文
[1]油包水型乳化压裂液的研制与性能评价[D]. 刘治锴.东北石油大学 2017
[2]芥酸酰胺丙基羟基磺酸甜菜碱的微波合成及其性能应用研究[D]. 黎敏珊.广州大学 2016
[3]VES压裂液用可降解表面活性剂的合成及性能评价[D]. 石亚丽.华中科技大学 2016
[4]粘弹性表面活性剂合成及其作为稠化剂的酸性清洁压裂液性能研究[D]. 赵秀波.陕西科技大学 2012
[5]阴离子驱油用表面活性剂[D]. 曹翔宇.江南大学 2011
[6]阴离子表面活性剂与无机盐的相互作用[D]. 赵涛涛.山东大学 2010
本文编号：3302807
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
VES压裂液成胶、破胶液再使用机理图
第一章绪论5液-液或液-固界面上，使得原本就束缚在表面的原油释放成可流动的原油[39]。另外，驱油用表面活性剂可以降低油水间的界面张力值，采用原油乳化性、岩石润湿性能原油流变性的变化，加上表面电荷密度的增加等机制来将原油采收率进行提升[40]。（1）降低油水界面张力机理作为两亲性的表面活性剂分子，它可以取代溶剂分子，降低界面张力。通过实验发现，如果油水界面的张力越小，油滴的变形能力就会越强，油滴就越容易通过细孔喉道，从而导致残余油流，表面活性剂驱油中界面张力的作用示意图如图1-2所示。图1-2表面活性剂驱油中界面张力的作用（2）乳化和增溶机理表面活性剂可以通过将油水界面张力显著降低使得界面面积扩大，促进乳液形成。在孔隙之间，油水流动的作用是形成乳液的动力，在岩石表面的油滴被油水的流动一直剥离，形成乳液。界面张力值越小，油滴颗粒愈小，那么乳状液的稳定性能也就越良好。除此之外，表面活性剂在油滴表面上吸附带电，并与岩石表面的电荷发生静电排斥，使油滴很难再次吸附在岩石表面，从而利于开采。在开采原油的过程中，表面活性剂驱油体系与孔隙中的剩余原油会产生局部混相，两者呈现增溶型，其流体发生本质的改变，即原油被采出。（3）润湿反转机理孔隙表面的润湿性能，亲油岩的表面和吸附在岩石表面的残余油都影响着驱油效率。三次采油表面活性剂分子能使地表由亲油转变为亲水，表面活性剂分子的亲水性更强，更益于吸附，减少了粘附作用，提高了洗油效率。如图1-3研究表明了混合润湿性对原油开采可能更有利。
西安石油大学硕士学位论文6图1-3润湿性对驱油效果的影响（4）提高表面电荷密度机理离子型表面活性剂在驱油过程中，通过离子间的作用力增加了油滴和岩石表面的电荷密度，造成静电排斥力增大，从而原油容易被驱出。（5）聚并形成油带机理加入表面活性剂，油滴可从孔隙中被大量剥离，并在驱替液带动下，增加了油滴的碰撞，使之聚集增加，油带也相应扩大，然后向生产井进行运移，进一步来驱替残余油滴。注入表面活性剂，油滴并聚、油带形成和油带运动的情况，如图1-4、图1-5所示。图1-4驱油过程被驱替油滴的聚并图1-5驱油过程中油带不断扩大1.5.3驱油用表面活性剂的性能影响驱油效果的重要因素之一是驱油用表面活性剂的自身结构性能。界面张力、吸附能力等均为选择驱油体系的依据。以下就界面张力的要求、基础，界面粘度以及相行为等进行
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物驱牛顿—非牛顿—牛顿三区复合试井模型[J]. 刘文涛,张德富,程宏杰,王晓光. 油气藏评价与开发. 2019(04)
[2]新型耐盐聚合物压裂液的合成及其性能[J]. 陈洪,黄鹏,李爽. 当代化工. 2019(03)
[3]驱油型可回收清洁压裂液的研制与应用[J]. 吕乃欣,刘开平,高燕. 油田化学. 2018(03)
[4]阳离子Gemini表面活性剂/水杨酸钠溶液的黏度特性[J]. 王青会,刘冬洁,魏进家. 华东理工大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]清洁压裂液返排液驱油体系性能评价及矿场应用[J]. 付文耀,冯松林,韦文,王博,许定达,苏煜彬. 大庆石油地质与开发. 2018(03)
[6]一种高性能清洁压裂液返排液驱油的可行性实验研究[J]. 吴新民,陈亚楠. 科学技术与工程. 2017(32)
[7]清洁压裂液返排液再利用驱油体系研究[J]. 周文胜,王凯,刘晨,潘岳,申健,刘逸飞. 岩性油气藏. 2017(02)
[8]清洁压裂液破胶液驱油体系实验研究[J]. 刘晨,王凯,耿艳宏,王泰超,周文胜,邱凌. 断块油气田. 2017(01)
[9]稠化水清洁压裂液返排液驱油技术[J]. 王所良,王玉功,李志航. 油田化学. 2016(04)
[10]胜利油田陈南稠油的乳化降黏研究[J]. 孙月文,寇杰,韩云蕊,李云. 油田化学. 2016(02)
博士论文
[1]低压低渗透油气田的低伤害压裂液研究[D]. 熊湘华.西南石油学院 2003
硕士论文
[1]油包水型乳化压裂液的研制与性能评价[D]. 刘治锴.东北石油大学 2017
[2]芥酸酰胺丙基羟基磺酸甜菜碱的微波合成及其性能应用研究[D]. 黎敏珊.广州大学 2016
[3]VES压裂液用可降解表面活性剂的合成及性能评价[D]. 石亚丽.华中科技大学 2016
[4]粘弹性表面活性剂合成及其作为稠化剂的酸性清洁压裂液性能研究[D]. 赵秀波.陕西科技大学 2012
[5]阴离子驱油用表面活性剂[D]. 曹翔宇.江南大学 2011
[6]阴离子表面活性剂与无机盐的相互作用[D]. 赵涛涛.山东大学 2010
本文编号：3302807
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