石油羧酸鹽與重烷基苯磺酸鹽復(fù)配體系性能研究

孫嬌(大慶油田化工有限公司東昊表活劑分公司 163000)

在石油開采中，提高采油率是不變的主題和追求目標(biāo)，而三次采油已經(jīng)成為近年來提高原油采油率的重要研究方向之一。理想三元復(fù)合驅(qū)中的表面活性劑應(yīng)具有價格低、來源廣、生產(chǎn)簡單、穩(wěn)定性好、驅(qū)油能力強(qiáng)、界面張力低等特點(diǎn)。而石油羧酸鹽生產(chǎn)工藝簡單、價格低廉，但是單獨(dú)使用無法發(fā)揮超低界面張力作用，與重烷基苯磺酸鹽復(fù)配得到的體系在弱堿環(huán)境下能發(fā)揮超低界面張力作用。

一、實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)材料

石油羧酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、弱堿、碳酸鈉、抗鹽聚合物、配制水、注入水。

2.實(shí)驗(yàn)儀器

界面張力儀、物理模擬驅(qū)油裝置、電子天平。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

將石油羧酸鹽與重烷基苯磺酸鹽復(fù)配，將得到的復(fù)配體系與某油田的油水發(fā)生作用，用旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀檢測其界面張力性能，進(jìn)行為期三個月的物理模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，并定期檢測器界面張力，最后檢測復(fù)配體系的驅(qū)油效率。

二、結(jié)果分析

1.界面張力檢測實(shí)驗(yàn)

將石油羧酸鹽與重烷基苯磺酸鹽按1:4的比例進(jìn)行復(fù)配，均勻攪拌混合在一起的物體，攪拌20min后按檢測點(diǎn)配制驅(qū)油體系，然后再使用界面張力儀檢測其界面張力大小。其中，檢測點(diǎn)為復(fù)配體系：抗鹽聚合物。結(jié)果如下：當(dāng)檢測點(diǎn)為0.1:0.6時，界面張力為3.15×10-3mN/m；當(dāng)檢測點(diǎn)為0.1:1.2時，界面張力為：6.03×10-3mN/m；當(dāng)檢測點(diǎn)為0.3:0.6時，界面張力為：4.41×10-3mN/m；當(dāng)檢測點(diǎn)為0.3:1.2時，界面張力為：2.45×10-3mN/m。從結(jié)果可以看出，任何一個檢測點(diǎn)得出的界面張力都大于10-3mN/m數(shù)量級，說明該復(fù)配體系的活性較高，與油田進(jìn)行的油水作用配伍性能好。

2.物理模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)

表面活性劑體系應(yīng)用于驅(qū)油，最終原油采油率高低的影響因素眾多，如：該油田的地層滲透率、地下水礦化度等都會影響采油率的提高。為了得出更加客觀以及精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)資料，我們進(jìn)行了物理模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，在接近地下油藏實(shí)際狀況的條件下進(jìn)行驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，然后客觀評價配方。本次驅(qū)油實(shí)驗(yàn)采用兩個采油廠的地質(zhì)條件模擬，人為創(chuàng)造的地層滲透率接近于實(shí)際地層滲透率，實(shí)驗(yàn)中使用的配制水和脫氣原油是直接從采油廠的注入站和井口取得的。為了提高結(jié)果的準(zhǔn)確性，每個實(shí)驗(yàn)中都做了3根巖芯，取其平均值。結(jié)果如表1所示。

表1 物理模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果

取3根巖芯的平均值，采油廠A的物理模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的采收率平均提高21.2%，采油廠B平均提高采收率19.9%，兩廠實(shí)驗(yàn)結(jié)果均達(dá)到了三元采油用表面活性劑要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，這也證明石油羧酸鹽與重烷基苯磺酸鹽復(fù)配體系應(yīng)用于油田的三次采油是有效的，能取得較好的采油效果，有助于提升原油采油率。而且，石油羧酸鹽價格低，生產(chǎn)工藝簡單，有助于降低采油廠三次采油的成本，值得大力推廣，促進(jìn)我國石油工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

將復(fù)配體系、弱堿和聚合物形成的體系密閉放置于恒溫箱，溫度設(shè)定為45℃，每2周在恒溫箱中取一次試樣，并將試樣應(yīng)用于采油廠A、B的物理模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，并檢測復(fù)配體系的界面張力值。界面張力值結(jié)果如圖1、2所示。

圖1 采油廠A油水作用的界面張力值

圖2 采油廠A油水作用的界面張力值

由圖1、圖2可以看出，最初的復(fù)配體系與保存15周后的復(fù)配體系界面張力值變化不明顯，這也表明該復(fù)配體系的界面張力比較穩(wěn)定，能保存較長時間。

石油羧酸鹽與重烷基苯磺酸鹽具有良好的協(xié)同作用，其復(fù)配體系能在弱堿環(huán)境下形成超低界面張力，在石油開采中應(yīng)用有助于提升采油率。2012年曾有報道稱長江大學(xué)研究出了比該復(fù)配體系更穩(wěn)定的產(chǎn)品，提高了堿、聚合物、表面活性劑的配伍性和界面張力穩(wěn)定性，但是該產(chǎn)品很容易被黏土表面吸附，使用過程中損耗極大，而且容易產(chǎn)生色譜分離，這也是其為什么沒有在油田中大規(guī)模推廣的主要原因。而石油羧酸鹽與重烷基苯磺酸鹽復(fù)配體系不僅成本低、生產(chǎn)簡單，而且有超低界面張力，穩(wěn)定性好，適用范圍廣。

結(jié)束語

本文從三個方面進(jìn)行了進(jìn)行了石油羧酸鹽與重烷基苯磺酸鹽復(fù)配體系性能研究實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該復(fù)配體系具有超低界面張力，能在弱堿環(huán)境下發(fā)生超低界面張力作用，應(yīng)用于采油廠三次采油有助于提升原油采油率。而且，本文進(jìn)行的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該復(fù)配體系密封后在45℃的恒溫箱中保存15周以上依然具有超低界面張力值，穩(wěn)定性非常好?？傊?，石油羧酸鹽與重烷基苯磺酸鹽復(fù)配體系是較為適宜的弱堿型三次采油驅(qū)油體系。

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