樊学油区表面活性剂驱油剂的优选研究

发布时间：2020-11-01 21:26

　　 樊学油区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中部与天环坳陷边缘相接,构造条件相对复杂,含油储层在空间和平面上非均质性较强,属于典型的低渗透油藏。在能源问题日益显著的情况下,关于如何提高采收率成为石油开采中的重要研究课题,以表面活性剂为主导进行的三次采油技术成为了人们研究的重点内容。通过实验对樊学油区油样和地层采出水进行分析,对27种不同类型的表面活性剂进行表面张力值、油水界面张力值、耐温耐盐性能以及乳化性能进行实验测定,优选出FY-4902等13种适合樊学油区的表面活性剂并以FY-4902、EAO、N/A作为主剂进行复配,测定复配体系的表界面张力、抗温抗盐以及乳化性能,通过岩心驱替实验测定不同复配体系的驱油效率。通过实验数据,最终得到适合樊学油区且驱油效果最好的是EAO与OP-10的在3:1比例下的复配配方,FY-4902与OP-10在1:1比例下的复配效果次之。
【学位单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：TE357.46
【部分图文】：

铣衫唷⑻烊簧??类以及生物类；根据能否在水溶液中电离出离子划分，可分为两种：离子型和非离子型。其中离子型细分为阳离子型、阴离子型和两性型三种[13]。近几年也研制出一些具有特殊结构和性能的新型表面活性剂，如Gemini两性离子型双子表面活性剂，发展较为迅速。（1）阴离子表面活性剂该类表面活性剂在化学驱中有着广泛的应用，是一种能够在水中电离出阴离子的表面活性剂，大致可分为：磺酸盐类、羧酸盐类、硫酸酯盐类以及磷酸酯盐类四种，而在这些类型中，应用最为广泛的是磺酸盐类[14]。磺酸盐类表面活性剂结构见图1-1，目前的大多数的石油磺酸盐是将石油炼化中间馏分经过磺化，然后用碱进行中和得到[15]。在石油化工业的发展中，合成磺酸盐也逐渐发展起来，它是将纯有机化合物磺化处理，得到的表面活性剂，如聚酯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐等。不同于其他类型，它们和原油配伍性效果较好，来源都来自于原油、合成工艺相对简单且成本比较低、在降低界面张力上效果明显、具有良好的温度耐受性，并且有很好的硬度耐受性。但不管是天然磺酸盐还是合成磺酸盐，都有着不耐高盐的性质，且容易受二价离子（Ca2+、Mg2+）的影响，在高矿化度下容易导致表面活性剂失效或造成地层堵塞的问题[16]。图1-1十二烷基苯磺酸钠的分子结构

中与氮相连的氢原子，即R1R2N+R3R4，其独特的结构使其在地层中被阴离子层吸附的量大大下降，而且可以与其他类型表面活性剂进行复配。姚同玉等[17]通过大量实验研究十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基及十八烷三甲基氯化铵，发现十八烷基三甲基氯化铵可以作为表面活性剂驱油剂，在现场油田操作中可提高5%~6%的采收率。随着研究者不断地探索，双子季铵盐表面活性剂在在油田实际生产中也有了自己独特的作用。（3）两性表面活性剂两性表面活性剂在水溶液中时，能够电离出阴离子基团和带正电荷的亲水基因基团，其结构如图1-2所示，由于两性表面活性剂特殊的结构，使其拥有较多优良性能，耐高温且抗高盐，而且乳化性能和气泡性能都非常好。是一种界面活性随PH值变化的表面活性剂。在PH小于7的溶液中，长链氨基酸呈现出阳离子属性，在PH大于等于7的溶液中呈现出阴离子属性。甜菜碱型两性表面活性剂在油田生产中比较常见，其他类型诸如氨基酸型比较少见。图1-2十二烷基甜菜碱分子结构郭淑凤[18]将环氧氯丙烷、亚硫酸氢钠和长链烷基叔胺进行实验合成，得到一种改良甜菜碱，在胜利油田高温高盐的环境下，对其各方面的性能进行评价实验，实验结果显示出该表面活性剂不但具有较高的界面活性，而且能与阴离子非离子表面活性剂产生复配协同作用，所构成的复合驱体系对提高原油采收率方面有极大的作用。甜菜碱型表面活性剂，是目前研究和使用较多的一类。从甜菜汁分离中得到一种天然化合物，即甜菜碱，其分子式为CH3N+(CH3)2CH2COO-，因其具有较

裕?使其具有以下一些独特性质，临界胶束浓度较低，界面活性相对较高，起泡性能稳定，Krafft点较低，具有一定的钙皂分散能力、润湿作用、增溶作用以及洗涤能力。主要有氨基酸类、甜菜碱类以及咪唑啉类三类。（4）非离子表面活性剂该类型表面活性剂在溶液中时，不会电离出离子，它是以中性分子态和胶束态分布于水中，分子中充斥着不同聚合度的聚氧乙烯基团。常见类型由聚氧乙烯、聚氧丙烯与烷基链组成，或由烷基与两者混合链段构成。亲水和亲油的平衡调整，主要通过改变亲水基的聚合度来完成。非离子表面活性剂的典型结构如图1-3所示，图1-3聚氧乙烯辛基苯酚分子结构地层中的电解质、无机盐类以及地层酸碱性对其基本没有影响，因此它的稳定性极高，抗盐能力较强，临界胶束浓度值较低，抗多价阳离子方面能力出色，同时也具备乳化性、低起泡性和润湿性等性能。与其他类型表面活性剂复配时，相容性良好[22]。在高矿化度，二价离子含量较多酸性比较强的油藏中，具有较好的驱油效果。但是因为存在浊点(即水分子间的氢键与其亲水基团之间的作用，在水溶性作用下，其溶解度受温度影响，温
【参考文献】

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本文编号：2866123