浅谈分子膜驱油剂驱油效率探究

1、浅谈分子膜驱油剂驱油效率探究随着全球经济的飞速发展，能源的需求和日俱增，对石油的 依靠也越来越强。在不可能迅速发现新的人油田情况下，提高现有油田采 出程度是当前行z有效的办法。分子沉积(md)膜驱油技术是一种新型的三 次采油技术，它对于提高老油出注水开发效率和最终采收率有重要意义。在新能源没冇出现以前，石油在社会经济发展屮的地位仍然举足轻 重。然而，我国大部分注水开发的中高渗透老油田，已经进入高含水、高 釆出程度开采期。以聚丙烯酰胺为驱剂的聚合物驱是目前应用较多的一项 三次采油技术，对延缓油出产量递减起到了一定的功能。但聚合物由于分 子结构的特征，长的碳链在过热及氧化环境中易降解，还和地层中的

2、某些 盐类不兼容，这就大大限制了其应用范围。目前，油田上多数油层已被水 淹，剩余油零星分布严重，如何通过改变注入剂提高高含水油田和区块的 开发效果及最终采收率己成为亟带解决的新问题。另外，很多低渗透油川 的孔隙度小，水驱的洗油效率低，波及体积小，注入压力高，开发较困难。 因此，需要新的采油技术来解决这些新问题。分子沉积膜驱油技术是一种新型的三次采油技术。由于分子膜驱油 技术具有使用浓度低，投资少，施工工艺简单，矿场试验可以使用现有的 注水井网、注水设施以及不需非凡培训人员、现场实验增油明显等特征。因此有望成为具有发展前景的改进水驱提高原油采收率新技术。1.分子沉积膜驱油技术分子沉积膜（简称md

3、膜或分子膜）驱油技术，主要是分子膜剂以水溶 液为传递介质，依靠强的离子间静电相互功能，沉积在储层表面形成牢固 的单分子层超薄膜，降低了原油和表ifli间的粘附力，改变岩石亲油亲水性 能，不明显降低体系的表面张力和油水界面张力，随浓度增加不存在胶 束状态，也不增加溶液体系的粘度改变油水粘度比，但成膜功能由近及 远逐渐推进，在水的冲刷功能下，原油不断剥离表面被带出地层，从而达 到提高水洗油效率和原油采收率的目的。2.分子膜剂的驱油机理由于油藏岩石表面是极其粗糙的，因此岩石表面的油膜并不完整。 非凡是油田实施注水开发以后，经过长期的水力冲刷，油膜的不完整性进 一步加强，岩石表面出现大量的油膜脱落区。

4、当md膜剂溶液注入油层以 后，膜剂分子将在油膜局部脱落的岩石表面上吸附形成纳米级超薄分子 膜，改变储层岩石表面的性质和它和原油的相互功能状态，使原油在注入 流体冲刷空隙的过程屮轻易剥落和流动而被驱替出来。室内实验证实分子 膜剂能够提高原油最终釆收率，主耍是提高微观洗油效率，在油层中其微 观功能机理方面表现在摘要：吸附功能、润湿性改变、扩散功能、毛细管 自发渗吸功能及界面性质的改变等。2. 1改变岩石表面润湿性近年来morrow等人的室内探究结果表明，对于原油/盐水/砂岩体系, 当润湿性处于弱水湿或屮性润湿状态时，驱油效率最高。分子沉积膜驱油 剂在油砂表面吸附可改变油砂表面润湿型，使高岭土、石英

5、砂和油砂的表 面润湿性向水湿性转变。2. 2降低岩石表面粘附功md膜可以降低石英岩表面的粘着力及其离散程度。粘着力包括分子 间的功能力、毛细力和静电力等，这表明粘着机理很复杂。但可以推断， 表面生长有序md膜以后，从微观结构上对表面有修饰功能，改变了表面 的微观结构、各种力成分及其分布，从而降低了粘着力。表面性能尤其是 表面粘着力对界面的摩擦起着关键功能。md膜的吸附降低表面粘着力是 使其降低摩擦的重要原因。md膜剂在天然地卜'石英岩表面沉积具冇良好 摩擦特性，这对于提高原油采收率是很重耍的。2.3毛细管自发渗吸功能毛管自发渗吸探究过程中，対于低渗油层来说，假如油层是亲水的, 那么注入

6、水在毛管力功能下将进入细小的毛细管屮，出现自发渗吸现象， 能够有效地提高原油采收率。在md膜剂驱油过程中，油藏岩石和分子膜 剂接触后，其表面润湿性会不同程度地向亲水的方向转变，这就促使我们 考虑分子膜剂如何在自发渗吸过程中发挥功能，提高自发渗吸采出程度及 孔隙利用率。2.4电性转变储油砂岩表面一般是带电的，地层水在一定的ph值范围内 （6.5、75）,砂岩表面带负电。分子沉积膜驱油剂的吸附使亲水砂岩和亲 油砂岩表面的电性发生变化，这是由于分子沉积膜驱油剂的有效成分中含 有阳离子基团，当分子沉积膜驱油剂溶液的浓度为1 200mg/l时，负电性 表面转变为正电性表面，即存在一个零zeta电位的浓度

7、。在该浓度下界 面间的电性相吸或相斥的现象消失，在此条件下驱油可获得较高的采收 率。因此，分子沉积膜驱油剂在驱油过程中存在表面电性转变机理或零电 位机理。3前景和展望提高采收率的方法很多，日前在油田应用最广的主要有聚合物驱和 三元复合驱（asp）o然而，聚合物驱过程中，山于其分子量很高，在溶液 配制、地层注入、采出液油水分离和含聚污水的处理等方面困难重重。三 元复合驱注入段塞的主要组分是表面活性剂、聚合物，碱（na2c03和 nahc03复配），由于碱液的高ph值引起油层粘土分散和运移，最后导致 油层渗透率下降；体系和原油之间形成的超低界面张力也会使采出液的破 乳非常困难；另外，还存在杆管的腐

8、蚀新问题。分子（md）膜驱油技术作为一种新型的三次采油技术，不仅弥补了以上两种驱油方法的不足，而且具有传统化学驱无可比拟的特征和优势摘要: 在提高采收率方面，由于水驱、聚合物驱和三元复合驱以排驱机理为主，而膜剂驱以渗吸机理为主，膜剂驱油的渗吸功能更利于屮、小孔 隙残余油的启动。因而，md膜剂的驱油效率相对于前者的要高。而且，在 水驱、聚合物驱和三元复合驱的基础上，md膜剂驱可进一步提高原油采收 率。（2）从md膜驱油剂本身的性质来看，纳米级md超薄膜的成膜过程 是一种不加任何外力，依靠岩石表面和成膜分子之间静电相互功能的平衡 状态的自组装过程，且md膜的热稳定性和力学稳定性好；md膜驱油剂浓 度低，驱油效果高，无需加碱、表面活性剂和其它化学试剂，对地层损害 小；另外，md膜驱剂具有较好的防膨效果和杀菌能力;其表面活性不高, 不会产生原油乳化不利的影响；膜剂溶液呈中性，对注采系统杆管几乎没 冇腐蚀，对人体也不会产生任何伤害。参考文献1汪孟洋，提高原油釆收率技术发展目前状况j国外油田丁程， 2005.2宫军徐、文波、陶洪辉，纳米液驱油技术探究目前状况j.天然 气