两性表面活性剂三元复合体系提高采收率机理研究

论文摘要

碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱是既可以提高波及体积又能提高驱油效率的三次采油方法,作为油田开发提高采收率的一种重要技术手段,己经进行了大范围的矿场实验。复合驱油技术实施的效果取决于多种因素,包括油藏地质特征、油水界面张力、油层润湿性以及复合体系的吸附滞留损耗等因素。其中界面特性是一项重要因素,界面张力的高低决定着化学驱的驱油效率。聚合物和表面活性剂复合体系的许多特性优于任一单纯组分的性质;碱与表面活性剂之间良好的协同效应不但可获得超低界面张力,还可以降低表面活性剂的吸附损失。但是关于含有两性表面活性剂的三元复合体系的驱油机理的研究较少,为此本文开展了含有两性表面活性剂的三元复合体系驱油实验研究,讨论了其微观驱油机理。研究内容及结果如下:首先,从含有两性表面活性剂的三元复合体系界面特性着手,分析了不同碱浓度和类型对复合体系流变性的影响和体系各组分变化对三元复合体系与大庆原油间界面张力的影响,结果表明:三元复合体系的黏度随碱的质量浓度的增大而降低;三元体系与油的界面黏度和界面弹性模量随Na2CO3浓度的增加先升高后降低,随NaOH浓度的增加而降低;三元复合体系中弱碱质量浓度不同,界面张力变化趋势不同,强碱对界面张力的影响不同于弱碱;聚合物对体系界面张力也存在影响。其次,开展了室内人造岩心驱油实验,对比分析了水驱后和聚驱后进行具有超低界面张力的两性表面活性剂三元复合驱的驱油效果,验证了聚驱后两性表面活性剂三元复合驱提高采收率的可能性,结果表明:具有超低界面张力的三元复合驱能够进一步提高聚驱后采收率,随着三元体系中聚合物质量浓度的增加,水驱后、聚驱后三元驱采收率增加值均逐渐增加。最后,进行了可视仿真模型驱油实验,分析了聚驱后具有不同界面张力的三元复合驱在仿真模型中的微观渗流过程、剩余油的分布,验证了聚驱后三元复合驱提高采收率的可能性,结果表明:随着三元复合体系聚合物黏弹性的增大和油水界面张力的降低,三元复合驱的采收率增加值和最终采收率都增大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 一、 三元复合驱驱油效率影响因素分析
• 二、化学驱复合体系界面张力特性的研究
• 三、化学驱使用表面活性剂研究现状
• 四、本文研究内容
• 第一章 两性表面活性剂三元体系与油的界面特性
• 1.1 两性表面活性剂
• 1.1.1 两性表面活性剂种类
• 1.1.2 两性表面活性剂的性质
• 1.2 三元复合体系的流变性
• 1.3 三元复合体系与油的界面特性
• 1.3.1 三元复合体系的界面黏度
• 1.3.2 三元复合体系与油的界面张力
• 1.4 小结
• 第二章 两性表面活性剂三元复合体系室内岩心驱油实验
• 2.1 实验
• 2.1.1 设备、条件、试剂
• 2.1.2 实验步骤
• 2.2 驱油实验结果及分析
• 2.2.1 实验配方及方案
• 2.2.2 实验结果及分析
• 2.3 小结
• 第三章 两性表面活性剂三元体系可视化驱油实验
• 3.1 实验设备、药品、方案及基本步骤
• 3.1.1 实验设备
• 3.1.2 实验药品
• 3.1.3 实验方案
• 3.1.4 实验步骤
• 3.2 水驱后三元体系驱对采收率的影响研究
• 3.2.1 水驱后具有不同界面张力的三元体系驱油实验
• 3.2.2 水驱后不同聚合物质量浓度的三元体系驱油实验
• 3.3 聚驱后三元体系对采收率的影响研究
• 3.3.1 聚驱后不同界面张力的三元体系驱油实验
• 3.3.2 聚驱后不同聚合物质量浓度的三元体系驱
• 3.3.3 聚驱后不同碱质量浓度和碱类型的三元体系驱油实验
• 3.3.4 聚驱后不同碱类型的三元体系驱
• 3.4 小结
• 第四章 两性表面活性剂三元复合体系微观驱油机理分析
• 4.1 盲端模型可视化驱油实验结果及机理分析
• 4.1.1 盲端模型可视化驱油实验结果
• 4.1.2 残余油的启动
• 4.2 仿真模型可视化驱油实验机理分析
• 4.2.1 残余油的分布
• 4.2.2 残余油的启动和运移
• 4.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要