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        一種復(fù)合表面活性劑驅(qū)油劑的性能評價

        2020-11-23 02:44:00趙國翔
        石油化工應(yīng)用 2020年10期
        關(guān)鍵詞:三次采油油劑驅(qū)油

        趙國翔,張 博,熊 煜

        (1.中國石油長慶油田分公司第十一采油廠,陜西西安 710000;2.中國石油長慶油田分公司第六采油廠,陜西西安 710000)

        油田開采主要分為一次采油、二次采油和三次采油,三次采油是有效提高一次、二次采油后采油率的重要技術(shù)。油田中僅三分之一的原油采出于一次和二次采油,其余的三分之二則要通過三次采油技術(shù)進(jìn)行開采。三次采油,主要通過添加一定量的聚合物,增加注水范圍以增加表面活性劑和堿等物質(zhì),并降低原油的黏度以改變界面力并調(diào)節(jié)底面的彈性。通過增加毛細(xì)管的數(shù)量,改變原油的用途、在水中的分散性、油流量的可變性,去提高原油的采收率。三次采油技術(shù)是提高我國原油采收率的主要措施之一,而表面活性劑驅(qū)油是三次采油的主要方法之一,表面活性劑驅(qū)油具有高效的采出率。它是一種具有很大發(fā)展?jié)摿蛷V泛應(yīng)用的化學(xué)驅(qū)油劑。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 材料與儀器

        實(shí)驗(yàn)所用復(fù)合表面活性劑驅(qū)油劑為16.67 %椰油酰胺丙基二甲胺+16.67 %十二烷基苯磺酸鈉+16.67 %OP-10+50 %聚丙烯酰胺。

        實(shí)驗(yàn)所用儀器為HH-2A 恒溫水浴鍋;BS124S 分析天平;QBZY-1 表面張儀;XZD-5 旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力儀;NP-01F 專用巖心制作器;SY-0.5T 四柱壓力機(jī);JJ-1 精密增利電動攪拌器。

        1.2 實(shí)驗(yàn)部分

        1.2.1 表面張力 配制0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 %的復(fù)合驅(qū)油劑水溶液,運(yùn)用儀器進(jìn)行表面張力的測定[1]。

        1.2.2 界面張力 配制0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5%的復(fù)合驅(qū)油劑水溶液,測定其在40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃下與柴油的界面張力。

        1.2.3 乳化性能 實(shí)驗(yàn)采用25 mL 的具塞比色管,首先配制濃度為0.1 %~0.5 %的溶液,然后將不同濃度的復(fù)合驅(qū)油劑溶液與原油1:1 比例混合。上下用力振蕩10 下,放置在溫度為60 ℃的水浴鍋中用秒表測定2 h內(nèi)的析水率。

        1.2.4 靜態(tài)驅(qū)油實(shí)驗(yàn) 取烘干后的鈣基膨潤土500 g與62.5 g 原油混合,保鮮膜封閉,室溫下老化24 h;取老化后的土8.00 g,在專用巖心制作器中壓餅并置于脫油儀中,加入配制的0.1 %~0.5 %濃度的復(fù)合表面活性劑驅(qū)油劑至同一刻度,放在恒溫水浴鍋中。直到靜態(tài)驅(qū)油量不再發(fā)生變化,讀取驅(qū)油格數(shù),計(jì)算驅(qū)油率[2]。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 不同濃度下的表面張力(見圖1)

        由圖1 可知,該復(fù)合表面活性劑驅(qū)油劑表面張力最低為28.6 mN/m,隨著濃度的增加,表面張力減小,在0~0.1 %濃度區(qū)間下降趨勢最為明顯,這表明該濃度范圍表面張力受濃度的影響比較大[3,4]。隨著濃度的逐漸增加在0.1 %~0.5 %,表面張力逐漸平穩(wěn),在30 mN/m上下進(jìn)行波動。

        2.2 不同濃度、溫度下的界面張力(見圖2)

        圖1 室溫下不同濃度的表面張力

        圖3 不同濃度的復(fù)合驅(qū)油劑溶液60 ℃下的析水率

        由圖2 可知,40 ℃時,隨著濃度的增加,界面張力呈現(xiàn)先增大后減小并趨于平穩(wěn)的趨勢,用自來水配制的0.3 %的復(fù)合驅(qū)油劑水溶液在40 ℃下的界面張力最低為0.059 5 mN/m,達(dá)到10-2mN/m 級別。而在50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃下均呈現(xiàn)先減小后逐漸增大的趨勢,其界面張力最低分別為0.027 2 mN/m、0.014 mN/m、0.038 9 mN/m、0.027 1 mN/m,均達(dá)到10-2mN/m 級別[5]。

        2.3 乳化性能評價(見圖3)

        由圖3 可知,60 ℃下隨乳化時間的增加,復(fù)合驅(qū)油劑溶液與原油乳化后析水率隨之增加,在相同時間下,溶液濃度為0.5 %的乳化效果最好。該溫度下,0.4 %、0.5 %濃度的復(fù)配溶液乳化后均達(dá)到在2 h 內(nèi)析水率不超過30 %的標(biāo)準(zhǔn)。

        2.4 靜態(tài)驅(qū)油效果評價(見圖4)

        由圖4 可知,該復(fù)合表面活性劑驅(qū)油劑在60 ℃可以將油驅(qū)出。并隨著濃度的上升,該表面活性劑驅(qū)油劑的靜態(tài)驅(qū)油率先增大后減小,在0.3 %濃度時達(dá)到最大值8.5 %。

        圖4 不同濃度復(fù)合表面活性劑驅(qū)油劑60 ℃靜態(tài)驅(qū)油效果

        3 結(jié)論

        (1)表面張力實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該產(chǎn)品具有較好的穩(wěn)定性,在較寬的活性劑濃度范圍內(nèi)表面張力數(shù)值比較穩(wěn)定。

        (2)界面張力實(shí)驗(yàn)中,三元復(fù)合體系與原油間界面張力達(dá)到10-2mN/m 數(shù)量級。

        (3)乳化實(shí)驗(yàn)中,在60 ℃下,復(fù)合驅(qū)油劑在0.4 %、0.5 %濃度下乳化均達(dá)到2 h 內(nèi)析水率不超過30 %的標(biāo)準(zhǔn),這表明效果較好。

        (4)靜態(tài)驅(qū)油實(shí)驗(yàn)中,該復(fù)合表面活性劑驅(qū)油劑在60 ℃可將油驅(qū)出并在濃度為0.3 %時,驅(qū)油率達(dá)到最大值8.5 %。

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