论文题目: 新型抗盐抗温泡沫复合体系的研究与性能评价
论文类型: 博士论文
论文专业: 油气田开发工程
作者: 赵化廷
导师: 赵金洲,王法轩
关键词: 泡沫,起泡剂,稳泡剂,驱油效率,性能评价
文献来源: 西南石油学院
发表年度: 2005
论文摘要: 本文调研了国内外泡沫驱油理论的相关文献,跟踪和吸收了国内外关于泡沫驱油理论的最新研究成果,首次针对中原文明寨高温高盐油藏条件进行了泡沫驱提高采收率的系统研究。 在大量文献调研的基础上,系统地归纳和分析了泡沫流体的性能:泡沫质量、泡沫的热物理性能、泡沫的腐蚀性、发泡剂的生物降解性、发泡剂的毒性。总结了泡沫稳定性的主要影响因素,包括体系组成、泡沫性质、气泡大小分布、吸附膜、黑膜及外界条件等。 以表面活性剂理论为基础,合成了新型阴离子表面活性剂PAS-12作为起泡剂,该产品成本低、价格低廉,具有起泡性好、抗盐抗温强等特点;以抗盐理论为基础,筛选了新型抗盐聚合物PS-3为稳泡剂,该稳泡剂性能稳定,增粘性强,抗温达80℃,抗盐能力在71500mg/L以上,与PAS-12具有良好的配伍性。在温度80℃、矿化度71500mg/L条件下确定泡沫体系最佳配方为:0.2%PAS-12起泡剂+1500mg/L稳泡剂PS-3+1%助剂(碱)。用电镜扫描观察了无盐泡沫结构和含盐泡沫结构,含盐泡沫的微观结构显现出很强的立体效果,无结晶盐粒。根据试验及泡沫微观结构特征和流变性分析,泡沫具有二大特性即粘弹性和盐增效性。静态吸附分析和动态吸附分析可得:碱>表面活性剂PAS-12>新型聚合物PS-3。 在泡沫岩心流动实验过程中发现:随气液比和注入PV数的增加,泡沫逐渐由粗糙变得细腻,但当气液比太大时,气泡由气体被液体间隔变为液体被气体间隔,且容易破裂。气体在泡沫破灭、再生过程中向前运动,液体则通过气泡液膜网络流过孔隙介质。宏观上看,泡沫是以泡沫群方式通过不断破灭和再生向前移动,泡沫在孔隙介质中运移时可保持相当长的稳定段。 不同注入方式的实验结果表明,最佳注入方式为交替注入;在渗透率分别为1.91μm~2和0.34μm~2的双并联岩心实验中,泡沫体系分别提高水驱采收率5.1%和24.7%。表明该体系具有良好的扩大波及效率和微观驱油能力。
论文目录:
1 绪论
1．1 选题依据及研究意义
1．2 国内外研究现状
1．2．1 泡沫驱的历史回顾
1．2．2 泡沫的分类及应用
1．2．3 泡沫驱研究的方向
1．3 研究的主要内容及技术路线
1．3．1 研究的主要内容
1．3．2 研究的技术路线
1．4 主要研究成果及创新
2 泡沫理论
2．1 泡沫的概念
2．2 泡沫体系的组成
2．2．1 气相
2．2．2 液相
2．3 泡沫流体的性能
2．3．1 泡沫质量参数
2．3．2 泡沫的热物理性能
2．3．3 泡沫的腐蚀性
2．3．4 发泡剂的生物降解性
2．3．5 发泡剂的毒性
2．4 泡沫的稳定
2．4．1 泡沫的衰变机理
2．4．2 影响泡沫稳定性的因素
2．4．3 泡沫稳定机理
2．4．4 评价稳定性的方法
2．4．5 提高泡沫稳定性的方法
2．5 小结
3．起泡剂的研究
3．1 PAS-12 的合成及分析
3．1．1 合成机理
3．1．2 实验试剂和仪器
3．1．3 合成过程
3．1．4 产物分析
3．2 产品基本性能的测定
3．2．1 表面张力的测定
3．2．2 cmc值的测定
3．3 泡沫性能的评价方法
3．3．1 Ross-Miles法
3．3．2 Warin Blender法
3．4 起泡剂泡沫性能的评价
3．4．1 实验仪器和药品
3．4．2 Ross-Mile法评价起泡剂的泡沫性能
3．4．3 Waring Blender法评价起泡剂的泡沫性能
3．5 起泡剂抗盐性评价
3．5．1 NaCl的影响
3．5．2 CaCl_2的影响
3．5．3 矿化度的影响
3．6 温度对泡沫性能的影响
3．7 起泡剂静态吸附
3．7．1 净砂吸附
3．7．2 油砂吸附
3．8 小结
4 稳泡剂的研究
4．1 非增粘性稳泡剂的评价
4．1．1 试剂及仪器
4．1．2 实验方法及结果
4．2 增粘性稳泡剂的筛选
4．2．1 增粘性稳泡剂的筛选
4．2．2 增粘型稳泡剂分子结构设计
4．3 增粘性稳泡剂的评价
4．3．1 稳泡效果评价
4．3．2 抗盐评价
4．3．3 抗温性评价
4．4 小结
5 泡沫体系的静态研究
5．1 主要仪器和化学试剂
5．1．1 主要仪器
5．1．2试剂
5．2 配方的研究
5．2．1 起泡剂和稳泡剂的配伍性
5．2．2 助剂的添加
5．2．3 体系的确定
5．3 矿化度对体系表界面张力的影响
5．3．1 矿化度对体系表界面张力的影响
5．3．2 矿化度对体系界面张力的影响
5．4 矿化度对泡沫稳定性的影响
5．5 岩石润湿性对泡沫稳定性的影响
5．6 原油对体系泡沫性能的影响
5．6．1 加油后起泡
5．6．2 起泡后加油
5．7 泡沫体系的静态吸附
5．7．1 泡沫体系各组分浓度的检测方法
5．7．2 吸附实验方法及结果
5．8 泡沫吸附膜
5．8．1 电镜扫描
5．8．2 泡沫微观结构
5．8．3 泡沫特性
5．8．4 泡沫的流变特性
5．9 小结
6 泡沫体系的动态研究
6．1 泡沫在孔隙介质中的运移
6．1．1 实验准备
6．1．2 实验步骤
6．1．3 实验结果与讨论
6．2 泡沫的流动实验
6．2．1 实验准备
6．2．2 单岩心泡沫驱油实验
6．2．3 并联岩心泡沫驱油实验
6．3 泡沫体系的动态吸附
6．3．1 PAS-12的动态吸附
6．3．2 PS-3的动态吸附
6．3．3 NaOH的动态吸附
6．3．4 实验结果
6．4 应用微观模型研究泡沫驱油机理
6．4．1 实验材料
6．4．2 模型与实验方法
6．4．3 微观模型驱油实验结果
6．5 小结
7 结论与建议
7．1 结论
7．2 建议
参考文献
致谢
附录
发布时间: 2006-01-11
参考文献
- [1].氮气泡沫调驱技术及其适应性研究[D]. 李宾飞.中国石油大学2007
- [2].泡沫驱渗流特征的实验和模拟研究[D]. 杜庆军.中国石油大学2008
- [3].泡沫物理性能表征和泡沫驱油效果研究[D]. 何金钢.东北石油大学2015
- [4].聚驱后等流度泡沫驱油提高采收率技术研究[D]. 赵金省.中国石油大学2008
- [5].低渗透油藏空气泡沫驱提高采收率实验及应用研究[D]. 黄海.西北大学2012
- [6].泡沫驱体系液膜稳定性的分子模拟研究[D]. 陈锰.南京大学2015
- [7].泡沫驱提高原油采收率及对环境的影响研究[D]. 王其伟.中国石油大学2009
- [8].鄂尔多斯盆地甘谷驿油田长6低渗透砂岩油藏空气泡沫驱油机理研究[D]. 齐翊如.西北大学2017
- [9].低氧空气泡沫驱应用基础及数值模拟研究[D]. 李玥洋.西南石油大学2014
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- [4].泡沫及泡沫钻进技术的理论与实践[D]. 陈礼仪.成都理工大学2004
- [5].抗盐聚合物的合成及其新型二元复合体系驱油性质的研究[D]. 侯天江.西南石油学院2005
- [6].氮气泡沫调驱技术及其适应性研究[D]. 李宾飞.中国石油大学2007
- [7].蒸汽—氮气泡沫体系流动规律研究及应用[D]. 林日亿.中国石油大学2007
- [8].泡沫复合驱模拟体系的表面性质及泡沫性能研究[D]. 王晓春.中国科学院研究生院（理化技术研究所）2008