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        表面活性劑復(fù)配在三次采油中的應(yīng)用

        2016-03-13 14:56:05劉雪靜天津大港油田公司第五采油廠工藝研究所天津300280
        化工管理 2016年9期

        劉雪靜(天津大港油田公司第五采油廠工藝研究所,天津 300280)

        表面活性劑復(fù)配在三次采油中的應(yīng)用

        劉雪靜(天津大港油田公司第五采油廠工藝研究所,天津300280)

        在三次采油技術(shù)發(fā)展過程中,表面活性劑是制約其發(fā)展速度快慢的主要決定因素之一。為促進(jìn)三次采油技術(shù)快速發(fā)展,提高表面活性劑利用率,表面活性劑復(fù)配應(yīng)運(yùn)而生。對(duì)表面活性劑復(fù)配在三次采油中的應(yīng)用情況進(jìn)行研究,有利于其在三次采油中的進(jìn)一步應(yīng)用和自身復(fù)配水平的進(jìn)一步提高。為此,文章重點(diǎn)闡述了表面活性劑的類型、表面活性劑進(jìn)行復(fù)配的作用與表面活性劑復(fù)配在三次采油中的具體應(yīng)用。

        表面活性劑;復(fù)配;三次采油;應(yīng)用

        隨著勝利油田、大慶油田等大型油田開采時(shí)間的不斷延長(zhǎng),很多油田綜合含水標(biāo)準(zhǔn)已接近90%。水油比重的增加和油田原始儲(chǔ)量較大使得很多油田總體采油率普遍偏低。為有效提升油田可采量,提高采油速度,利用表面活性劑的高效驅(qū)油三次采油技術(shù)受到了社會(huì)各界越來越高度的關(guān)注與重視,并在各大油田開采中得到了良好的應(yīng)用。所以,研發(fā)復(fù)配式表面活性劑能夠有效促進(jìn)三次采油技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。

        1 表面活性劑的類型

        根據(jù)表面活性劑在水溶液中能否解離和解離后離子所帶電荷類型,可以將表面活性劑劃分為陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和兩性表面活性劑。這里只簡(jiǎn)單的介紹其中的兩種。

        1.1非離子表面活性劑

        非離子表面活性劑就是在水溶液中不產(chǎn)生任何離子的表面活性劑。由于不會(huì)產(chǎn)生任何離子,所以這種表面活性劑具有較高的穩(wěn)定性,且不易受其他介質(zhì)影響,具有耐酸堿、抗氧化,與其他表面活性劑具有較好的相容性、便于復(fù)配等特點(diǎn)。

        1.2陰離子表面活性劑復(fù)配

        所謂陰離子表面活性劑,就是指在水溶液中電離出的離子全部是陰離子,而沒有其他類型的離子[1]。這種表面活性劑具有原材料豐富易得、成本低廉、加工簡(jiǎn)單、性能良好等優(yōu)點(diǎn),是合成表面活性劑生產(chǎn)當(dāng)中最為主要的一種表面活性劑。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,世界上表面活性劑總產(chǎn)量的五分之二都為陰離子表面活性劑。石油磺酸鹽等磺酸鹽類、羧酸鹽類等都屬于陰離子表面活性劑。

        2 實(shí)現(xiàn)表面活性劑復(fù)配的作用

        2.1提高表面活性劑性能與適應(yīng)性

        在表面活性劑沒有實(shí)現(xiàn)復(fù)配以前,很多單獨(dú)適用的表面活性劑都無法與原油形成規(guī)定數(shù)量級(jí)超低的界面張力,如生物表面活性劑、石油羧酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽等。當(dāng)這些表面活性劑與石油磺酸鹽等進(jìn)行復(fù)配后所得到的表面活性劑的性能與適應(yīng)性顯著高于復(fù)配前每個(gè)獨(dú)立的表面活性劑。即復(fù)配表面活性劑能夠很好的降低油水界面的張力值[2]。復(fù)配表面活性劑性能的提高還體現(xiàn)在,如非/陰離子表面活性劑的復(fù)配可以提升非離子表面活性劑的濁點(diǎn),提高非離子表面活性劑對(duì)油藏的適應(yīng)性等。

        2.2節(jié)約表面活性劑投入成本

        近幾年來,隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,我國(guó)表面活性劑研制與復(fù)配技術(shù)不斷取得突破性的成果,在三次采油技術(shù)中的應(yīng)用也逐漸形成了一定的規(guī)模,并呈逐步擴(kuò)大趨勢(shì)。此外,通過將價(jià)格相對(duì)低廉的表面活性劑材料與少量?jī)r(jià)格昂貴的表面活性劑進(jìn)行復(fù)配,也能夠在一定程度達(dá)到優(yōu)化表面活性劑復(fù)配方法、降低表面活性劑成本的目的。

        3 表面活性劑復(fù)配在三次采油中的具體應(yīng)用

        按照表面活性劑的類型,表面活性劑復(fù)配可以有陰/陰離子表面活性劑復(fù)配、非/陰離子表面活性劑復(fù)配、生物表面活性劑復(fù)配、新型表面活性劑復(fù)配等。部分復(fù)配表面活性劑在三次采油中的應(yīng)用如下:

        3.1陰/陰離子表面活性劑復(fù)配的應(yīng)用

        陰離子表面活性劑主要有硫酸酯鹽類、羧酸鹽類等。以大慶油田為例,通過對(duì)分別來自于安慶和勝坨的兩種石油磺酸鹽之間協(xié)同作用的試驗(yàn)與考察,在不改變注入水礦化度的條件下,按照0.2:0.07比例將兩種石油磺酸鹽表面活性劑進(jìn)行復(fù)配,然后將復(fù)配后的表面活性劑溶入到試驗(yàn)用油水當(dāng)中。試驗(yàn)結(jié)果顯示,采用復(fù)配后的表面活性劑使油水界面張力值降到了4.68×10~5mN/m,而單獨(dú)使用安慶石油磺酸鹽,油水界面張力值只能降至6.75×10~2mN/m;單獨(dú)使用勝坨石油磺酸鹽,油水界面張力值只能降至2.01×10~1mN/m。在不改變油水溫度的條件下,按照0.15:0.3比例將兩種石油磺酸鹽進(jìn)行復(fù)配[4]。

        3.2非/陰離子表面活性劑復(fù)配的應(yīng)用

        雖然非離子表面活性劑具有耐酸堿、抗氧化等優(yōu)點(diǎn),但其不具有耐高溫特性,無法滿足高溫、高鹽的油藏三次采油技術(shù)要求,因而需要與耐高溫的陰離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配。

        根據(jù)當(dāng)前對(duì)各種復(fù)配類型的表面活性劑在三次采油中的整體應(yīng)用情況來看,生物表面活性劑、新型表面活性劑發(fā)展前景十分廣闊,是當(dāng)前與今后相關(guān)領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)對(duì)象。

        4 結(jié)語

        綜上,在實(shí)際應(yīng)用中,三次采油技術(shù)需要消耗大量的表面活性劑,因而復(fù)配表面活性劑的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用,無論是從經(jīng)濟(jì)性角度考慮還是從技術(shù)水平方面考慮,都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和作用。隨著各種表面活性劑相互復(fù)配效果的不斷加強(qiáng),以及新型表面活性劑的不斷研制,相信復(fù)配表面活性劑會(huì)在三次采油領(lǐng)域中得到更為廣闊的發(fā)展空間和更普遍的應(yīng)用,最終推動(dòng)油田開采產(chǎn)業(yè)快速繁榮發(fā)展。

        [1]褚奇.新型雙子(Gemini)表面活性劑的合成、性能測(cè)試及其在三次采油(EOR)中的應(yīng)用研究[D].成都理工大學(xué),2009.

        [2]邵瑞利.Gemini表面活性劑的合成及在三次采油中的應(yīng)用[D].西北大學(xué),2010.

        [3]江路明,宋昭錚,檀國(guó)榮,肖嘯,侯春娟.表面活性劑復(fù)配在三次采油中的應(yīng)用進(jìn)展[J].廣州化工,2014,03:9~11.

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