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表面活性剂在三次采油中的应用及展望

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表面活性剂 三次采油 中的 应用 展望
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第30卷 内蒙古石油化工 121表面活性剂在三次采油中的应用及展望丁 颖1,袁英同2,吕少军3,单长军4,胡红波4(1.中原油田分公司规划事业部;2.中原油田分公司采油工程技术研究院;3.中原油田分公司采油一厂;4.中原油田分公司采油二厂)摘 要:世界能源需求日益增长,只有进一步提高采收率才能使有限的石油资源得到充分利用。表面活性剂驱是化学驱的一种方式,本文综述了表面活性剂的种类、要求、驱油机理,并总结了国内表面活性剂驱在三次采油中的应用,同时对表面活性剂的发展提出了几点建议。关键词:表面活性剂;三次采油}应用;驱油随着世界能源需求的增加,对石油的开采量及开采效率的要求越来越高,常规的采油方法(一次和般仅采出原油地质储量的1/3。当常规方法生产的原油产量不断下降时,提高原油采收率将在资源利用方面发挥重要作用三次采油方法可分为四大类:一是热力驱,包括蒸汽驱、火烧油层等;二是混相驱,包括相、烃混相及其他惰性气体混相驱;三是化学驱,包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱和注浓硫酸驱等;四是微生物采油,包括生物聚合物、微生物表面活性剂驱。其中表面活性剂和微生物采油得到人们的普遍重视o)。表面活性剂驱于50年代开始室内研究,60年代开始用石油磺酸盐投井使用,效果尚可,但不能抗盐,故时有失败。目前已能生产出适用于各种油层条件下进行化学驱的表面活性剂,并已合成出可抗高温、高盐的优质表面活性剂及更为稳定的聚合物,表面活性剂驱在三次采油中得到广泛斗e*肇耳皋斗雠斗皋斗_辜斗斗辜斗防止因注水水质脏造 器的水嘴来调配备层注水量,达到分层注水目的,成封隔器卡。 可随时检查并调配。 ,2.5 604—57封隔器无洗井通道,发现注水压力变化大或油管软通不到位,需及时检管。3井下配套管柱及技术特点3.1下井管柱为:油管+604—57封隔器+筛管十丝堵。3.2在井口油套井口闸门处各安装一个地面调水器,进行油套分注,通过更换地面调水器内堵塞4应用情况及效果在10口井使用604—57封隔器配套一级两段油套分注管柱,一次作业成功率分注合格率100%。其中最大井深3645.77m,最高注水压力38.高油层温度160℃。5结论与认识5.1 604—57封隔器作为油套分注工具,在濮城油田深油藏的应用成功率100%。5.2应用604—57封隔器实施水井油套分注,解决了高压注水井的投捞、测试难题。5.3 604—57封隔器还可应用于水井卡漏,已在濮城油田卫317—2井成功应用,卡封前注水压力6.5注水66漏后注水压力28.注水24参考文献][1] 万仁溥、罗英俊.采油技术手册——第2分册.注水技术.石油工业出版社.1992(9):257——267.收稿日期:2004年5月8日万方数据122 表面活性剂在三次采油中的应用及展望 第30卷应用。尤其是对稠油和含蜡原油的开采。成效很大。1 三次采油对表面活性剂的要求使用表面活性剂水溶液可以降低油与水的界面张力.增加洗油能力。一般认为,能使原油采收率大幅度提高的表面活性剂应具有以下条件:①在油水界面上的表面活性高,使油一水界面张力降至0.01~0.001mN/有适宜的溶解度、浊点、低岩层对原油的吸附性。②在岩石表面上的被吸附量要小。③在地层介质中应有较大的扩散速度。①当在水中浓度较低时,应有较强的驱油能力。⑤应具有能阻止其他化学剂副反应发生的能力,即所谓的“阻化性质”。⑥注水用表面活性剂应考虑到它与地层矿物组分、地层水注入水成分、地层温度以及油藏的枯竭程度等相互关系。⑦应具有抗地层高温、高盐浓度的能力。⑧具有较高的经济价值,投入产出比具备优势。2表面活性剂在兰次采油中的作用机理表面活性剂是在溶剂中加入少量即能显著降低其表面张力。改变体系界面状态,提高液体使用性能的物质o’。表面活性剂驱可分为活性水驱、碱水驱、微乳状液驱、泡沫驱、增稠水驱、正向异常液驱等。2.1 活性7r.表面活性剂水溶液的作用如下:①降低界面张力,使残余油变为可流动油;②改变地层表面的润湿性I⑨增加原油在水中的分散作用I①改变原油的流变性,降低原油熟度和极限剪切应力。活性水驱所用的表面活性荆为8~13,为亲油性,优先采用的是耐碱性好的表面活性剂。一般来讲.使用复配的表面活时还使用一些聚合物和其他助剂来提高效果。如:联邦德国专利359355合成海水中加羟甲基化环氧乙烷加成物、异辛基丁基苯磺酸盐和异丁酸.注入地层可使原油采收率达85%。2.2泡沫驱利用表面活性剂发泡性配成驱油剂进行采油的方法称为泡沫驱。泡沫驱油剂的粘度比水大.由于气阻效应,故驱油效果比水好。常用的品种有烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基萘磺酸钠等。如:美国专利4676316用沫驱采油时,添加0.05%汉生胶生物二聚物和0.5%硫酸酯型泡沫剂,可以提高二氧化碳的穿透体积和最大压降。2.3碱水驱碱水驱是使原油中的环烷酸与碱作用形成皂类表面活性剂。这种采油方法成本低.但一般还需加入一些辅助表面活性剂更有效。如加入(())H(,0)。2.4微乳状液驱微乳液驱是使原油采收率提高到80~90%,但成本较高。它是将表面活性剂溶解到水中形成0.01~0.2/具有热力学稳定性。微乳状液注入地层形成段塞,溶解残留在地层孔隙中的原油,达到饱和后再分离成油相从井中采出。国内外常用石油磺酸盐或石油磺酸盐与聚氧乙烯醚磺酸盐的复配物以及磺化甜菜碱等配制微乳状液.如:美国专利3506071石油磺酸盐:W(烃)一1—50%;W(水介质)一9—40%,w(半极性化合物)一0.01%~5%,W(电解质)<4%。’2.5增稠水驱利用增稠荆提高原油采收率,可以用部分水解聚丙烯酰胺作为注入水的增粘剂,有时也采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐或磺酸盐以及表面活性剂混合物做增稠剂。例如注入0.25%聚丙烯酰胺和0.05%的()使原油采收率提高30%以上。2.6正向异常液驱正向异常液驱是一种具有特殊流变性质的液体,用作采油的注入液可提高原油采收率。配制这种正向异常液时需要使用一些可溶于水的阴离子皂类,如硬脂酸皂、棕榈酸钠、油酸钠等。3国内表面活性剂驱的应用现状我国80年代初。开始围绕提高石油采收率而进行二次和三次采油的各项研究。目前在理论和实践中有了较大的进展。取得了不同的阶段性成果。①中国石油大学开发系进行了对碱法造纸黑液在稠油开采中的应用研究。②中国科学院广州化学所改性木质索磺酸盐万方数据第30卷 内蒙古石油化工 123减少驱油过程中石油碳酸盐的损失进行了研究。③新疆石油管理局油田勘探开发研究院进行了用作采油的注入液可提高原油采收率。碱~聚合物复合体系在克拉玛依油田的应用。①江汉石油学院开发系进行驱油剂石油羧酸盐的研制。⑤大庆石油勘探研究所对葡北低渗透油田三元复合驱室内实验研究。使用牺牲剂降低表面活性剂在油砂中吸附损失达40%.使采收率比水驱提高18%。⑥石油大学研制的I。中原油田采油二厂实施化学吞吐的两口油井中明显见效“1。4三次采油中表面活性剂的发展趋势三次采油技术的发展对表面活性荆的要求越来越高,不仅要求它具有低的油水界面张力和低吸附值,而且要求它与油藏流体配伍和廉价。在目前油价的情况下,表面活性剂的成本是制约三次采油表面活性剂驱发展的主要因素。所以对油田用的表面活性剂体系提出了耐高盐、耐高温、吸附损失低、成本低的要求。’。4.1 耐盐的表面活性剂44种表面活性剂有良好的增溶能力.耐高矿化度水中高浓度二价阳离子能力高.可用于注表面活性剂的高矿化度油井中。进行强化采油。4.2耐温的表面活性剂体系0.1%~5%烷氧基化非离子或离子表面活性剂溶液含有足量的环氧乙烷或环氧丙烷组分,使其浊点高于68。溶解于温度低于浊点将要注入的溶液中。它还具有足够大的疏水组分使其能溶解于等于或高于油藏温度的油中,且采收率高。4.3耐盐耐温的表面活性剂体系耐盐和耐高温的表面活性剂虽然种类繁多,但既耐盐且耐温的表面活性剂相对较少。考虑到采油地质条件的影响,即地层越深,地层水的含盐度会相对较高,温度也会越高,对表面活性剂的要求也越来越高。o.提出向地层注入下列组成的表面活性剂水溶液:(A)化合物H(a+及(B)化合物(3S()f—这个方法可用于注水提高采收率,特别适用于温度高达约300℃(尤其是约15~100℃)及压力高达28入水.00mg/.4低成本表面活性剂由油脂下脚料皂化处理而得的天然混合羧酸盐与相应各种助剂按比例复配可得两大类驱油剂:单井吞吐驱油剂和据原油酸值高低需对配方加以调整。4.5特殊情况下的表面活性剂发展发展适合于高含腊、多孔、低渗透等油藏的表面活性剂如:对低渗透油藏,当时用0.05%~5%(质量浓度)乙氧基化的烷基酚水溶液驱替时,将可以大大提高采收率。5结束语5.1三次采油中需用大量的表面活性荆。从80年代开始对三次采油机理、表面化活性剂驱等理论进行了探讨。并在某些油田进行应用实验,受到了良好的效果。5.2表面活性剂驱是一个由复合表面活性剂、聚合物、助剂的整体配合技术,只有互相配合才能提高采收率。5.3从y/方面努力开发出超高溶参数的新型驱油剂,使化学驱油高效、用量低;另一方面利用廉价的原材料(如纸浆废液等)达到复合驱油采收率高于聚合物驱5%~而成本接近或低于聚合物驱。[参考文献](1) 刘方等.石油开采中表面活性剂驱的应用与展望.精细与专用化学品.2000(22):9一11.方等.表面活性剂在石油开采中的应用.精细化工,2000.17(12):696—699.程等.表面活性剂应用大全.北京:北京工业大学出版社,1992(4]王业飞等.高矿化度条件下应用的表面活性剂驱油体系.油气地质与采收率。2001,8(2):67—69.(5] 郭拥军等.粘弹性表面活性剂溶液及其在油田中的应用潜力.日用化学品科学,1999,4:29—33.作者简介:丁颖.女。(1973一).毕业于江汉石油学院.现在中原油田规划部从事油气田开发及经济评价工作。收稿日期:2004年5月8日万方数据表面活性剂在三次采油中的应用及展望作者: 丁颖, 袁英同, 吕少军, 单长军, 胡红波作者单位: 丁颖(中原油田分公司规划事业部), 袁英同(中原油田分公司采油工程技术研究院), 吕少军(中原油田分公司采油一厂), 单长军,胡红波(中原油田分公司采油二厂)刊名: 内蒙古石油化工英文刊名: (期): 2004,30(6)被引用次数: 9次参考文献(5条)弹性表面活性剂溶液及其在油田中的应用潜力 矿化度条件下应用的表面活性剂驱油体系 2001(02)面活性剂应用大全 面活性剂在石油开采中的应用[期刊论文]000(12)油开采中表面活性剂驱的应用与展望 2000(22)引证文献(9条)次采油中阴离子表面活性剂浓度的测定[期刊论文]010(10)光光度法测定三次采油中常用阴离子表面活性剂[期刊论文]010(9)油磺酸盐在低渗透储层中的应用[期刊论文]009(12)种表面活性剂和功能性表面活性剂(Ⅵ)——双子表面活性剂的性质及应用[期刊论文]009(5)物酶与鼠李糖脂发酵液复配驱油实验研究[期刊论文])渗透油层提高采收率实验研究[学位论文]硕士 次采油用表面活性剂的研究现状与趋势[期刊论文]005(11)渗透油层新型表活剂驱提高采收率实验研究[学位论文]硕士 型结构芳基烷基磺酸盐驱油剂的合成与性能研究[学位论文]硕士 2005本文链接:
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