YH第4章 化学驱与混相驱(石油大学华东)

第4章

化学驱与混相驱第二篇采油化学一、采油中存在的问题（1）采收率低（30-40%）地层非均质性波及系数洗油效率油层化学改造前言油层低（酸化压裂技术）蜡（清防蜡技术）水（调剖堵水技术）稠（稠油降粘开采技术）砂（防砂技术）油水井化学改造一、采油中存在的问题（2）前言油水井问题波及系数：是指驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比值。原油采收率（ER）=采出储量（NR）/地质储量（N

）×100％水驱采收率（ER）=波及系数（EV）X洗油效率（ED）×100％Vsw－驱油介质驱替到的容积；V－油藏总容积；前言二、原油采收率洗油效率：是指驱油剂波及到的油层所采出的油量与这部分油层储量的比值。油层改造有两个途径：提高波及系数提高洗油效率

So－原始含油饱和度；Sor－残余油饱和度；前言二、原油采收率提高波及系数影响因素：不均质性、水油流度比提高波及系数的主要方法：

改变驱油剂、油的流度。流度是流体通过孔隙介质能力的一种量度前言提高洗油效率提高洗油效率的主要方法：（1）改变岩石表面的润湿性（2）减小毛细管阻力效应的不利影响前言化学驱油法（化学驱）聚合物驱油法（聚合物驱）表面活性剂驱油法（表面活性剂驱）碱驱油法（碱驱）混相驱油法（混相驱）烃类混相驱油法（烃类混相驱）非烃类混相驱油法（非烃类相驱）

热力采油法（热采）蒸汽驱油法（蒸汽驱）油层就地燃烧法（火烧油层）

前言三、提高原油采收率的方法微生物采油激活本源微生物注入适合微生物

采油化学油层化学改造油水井化学改造化学驱法聚合物驱活性剂驱碱驱复合驱混相驱法烃类混相法非烃类混相法热采法蒸汽驱火烧油层法水井调剖油井堵水化学防砂防蜡清蜡稠油降粘酸化解堵射孔压裂修井压井油层保护综合措施采油化学主要研究油层改造和油水井化学改造问题。包括改造方案、添加剂的作用机理、合成、筛选、改进和应用。涉及采油过程中的众多化学问题。微生物采油激活本源微生物注入适合微生物本章主要内容4-1聚合物驱4-2表面活性剂驱4-3碱驱4-4复合驱4-5混相驱第一节聚合物驱第四章油层化学改造聚合物驱是以聚合物溶液为驱油剂的驱油法。也称为：聚合物溶液驱聚合物强化水驱稠化水驱和增粘水驱注聚第一节聚合物驱一、概念部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）油田主要用HPAM热稳定性好；剪切稳定性较差；化学稳定性较差；生物稳定性好第一节聚合物驱二、聚合物驱用聚合物驱油用HPAM具有以下基本特征：（1）高分子量：一般驱油用HPAM的分子量为1千万到几千万；（2）多分散性：HPAM的分子量具有不均一性，是分子量不等的同系聚合物的混合物；（3）几何结构多样化：聚合物的几何结构有线型、支型和体型三种形态；（4）物化性能稳定：HPAM具有稳定的化学性质和特殊的物理性能，以满足驱油的要求。第一节聚合物驱2黄胞胶（XC）（生物聚合物）热稳定性差（71℃）；生物稳定性差（24小时，需加醛类杀菌剂）；剪切稳定性好（支链）。第一节聚合物驱增加水的粘度◎超过一定浓度，聚合物分子互相纠缠形成结构，产生结构粘度。◎聚合物链中的亲水基团在水中溶剂化（水化）。◎若为离子型聚合物，则可在水中解离，形成扩散双电层产生许多带电符号相同的链段（由若干链节组成，是链中能独立运动的最小单位），使聚合物分子在水中形成松散的无规线团，因而有好的增粘能力。三、聚合物对水的稠化能力第一节聚合物驱第一节聚合物驱四、聚合物溶液的粘弹性1、粘性：液体的性质，稠化增粘作用。2、弹性：固体的性质，拉伸变形。

粘弹性表现：通过岩心的孔喉结构受到拉伸作用是时表现出来。

粘弹性原因：由拉伸作用下聚合物分子采取较伸直的构象，而在拉伸作用消失后采取较卷曲的构象引起的。

测定方法：粘弹仪或流变仪。用小振幅震荡的方式向聚合物溶液施加正旋变化的剪切，测得相应的应力与随时间的变化，由此计算得储能模量（G’)和损耗能量（G”)，前者与弹性相关，后者与粘性相关，对比可知粘性和弹性哪个占主要地位。

滞留的两种形式:（l）吸附聚合物吸附是指聚合物通过色散力、氢键等作用力而聚集在岩石孔隙结构表面的现象。（2）捕集聚合物捕集是指直径小于孔喉直径的聚合物分子的无规线团通过“架桥”而留在孔喉外的现象。五、聚合物在孔隙介质中的滞留第一节聚合物驱

1、定义：盐对聚合物溶液粘度产生特殊影响（粘度降低）的效应。

2、原因：盐加入后，羧基与钠离子形成的扩散双电层受到盐的压缩作用，使链段的负电性减小，HPAM分子形成紧密的无规线团，因而对水的稠化能力大大减小。

3、预防措施：最好用清水配注聚合物，且前后注淡水段塞。第一节聚合物驱六、盐敏效应提高了平面的波及系数第一节聚合物驱七、聚合物驱与水驱的对比提高了纵向的波及系数第一节聚合物驱1、减小水油流度比机理定义：水油流度比第一节聚合物驱八、聚合物驱的EOR原理降低水相K减小油的粘度增加油相K增加水相粘度随着MWO的减小，波及系数增大，采收率提高第一节聚合物驱I增加水的粘度缠绕+亲水基团的溶剂化+离子型聚合物的解离→稠化增粘→减小了λW→减小了MWO→增大了EV→提高了ER第一节聚合物驱八、聚合物驱的EOR原理Ⅱ减小孔隙介质对水的渗透率滞留＝吸附+捕集→增大了水的流动阻力→减小水的KrW→提高EV→提高了ER第一节聚合物驱八、聚合物驱的EOR原理通过对水的稠化→增大水的粘度在孔隙中滞留→减小了对水的渗透率降低了水的流度→减小了水油流度比→抑制水沿高渗透层的指进→增大了波及系数→提高了原油采收率第一节聚合物驱八、聚合物驱的EOR原理八、聚合物驱的EOR原理第一节聚合物驱2、粘弹性驱油机理（有限度）聚合物溶液的粘弹性，使的溶液向流动方向的法线方向膨胀，显示出弹性，驱出水驱不能驱出的的砂粒间的剩余油，达到提高洗油效率的目的。

（1）减小水油流度比增大波及系数

——通过稠化增大水的粘度（增粘）、

——通过吸附和捕集减低kw（降渗）;——降低了水的流度λ=k/μ)；

——减小了水油流度比；

——抑制了水的指进；

——提高了波及系数

——改善了水驱的效果

——提高原油的水驱采收率（2)粘弹性增大洗油效率

——通过孔喉受到拉伸

——分子采取伸直构象

——离开孔喉拉伸消失

——分子采取卷曲的构象

——溶液向流动法线方向膨胀

——驱出水不能驱出的油

——提高洗油效率第一节聚合物驱八、聚合物驱的EOR原理（1）原油：稀油，密度＜0.966,粘度＜150mPa/S;

（2）水质:矿化度＜40000(5000)mg/L，钙镁离子含量＜500(100)mg/L；最好不含三价的金属离子；（3）油藏：温度＜93℃（最好＜70℃），深度＜2740m，油田正装，油层较厚，油水井对应关系较好，尚有增产潜力的油藏。第一节聚合物驱九、聚合物驱的适应条件室内评价方法及指标？前后的段塞主要是防止聚合物的盐敏效应第一节聚合物驱十、聚合物驱段塞图十一、一个实例第一节聚合物驱聚合物驱小结一、基本概念：聚合物驱；采收率；波及系数；洗油效率；流度；流度比；聚合物的盐敏效应、滞留、粘弹性。二、基本原理：①聚合物驱提高采收率的基本原理。②驱油用聚合物及其重要性质与要求。③聚合物驱的适应范围与条件。④聚合物驱的基本段塞。第一节聚合物驱第二节表面活性剂驱第四章油层化学改造1.定义以表面活性剂体系作为驱油剂的驱油法2.表面活性剂体系稀表面活性剂体系（c<2%）活性水胶束溶液浓表面活性剂体系(c>2%)水外相微乳油外相微乳中相微乳泡沫驱乳状液驱第二节表面活性剂驱一、概念与分类驱油用表面活性剂的基本要求①在油水界面上的表面活性高，使油水界面张力降低到10-2—10-3ｍN/ｍ甚至以下，具有适宜的溶解度、浊点、pH值，降低岩层对原油的吸附性;②在岩石表面上被吸附量小;③在地层介质中应有较大的扩散速度;④当在水中浓度较低时应有较强的驱油能力;⑤应具有能阻止其他化学剂副反应发生的能力，即所谓的“阻化性质”;⑥与地层矿物组分、地层注入水配伍性好;⑦来源广、价格低廉等。由于砂岩地层表面通常带负电荷，所以驱油用的表面活性剂主要有阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂等。第二节表面活性剂驱二、活性剂驱用活性剂二、活性剂驱用活性剂1、磺酸盐型表面活性剂合成磺酸盐是另一类重要的磺酸盐型表面活性剂。可由相应的烃类（如烷烃、烷基苯、烷基甲苯、烷基二甲苯等）用相应的合成方法制得。烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、-烯烃磺酸盐等属这一类磺酸盐。第二节表面活性剂驱抗盐性能较好2、羧酸盐型表面活性剂

第二节表面活性剂驱抗盐性能较差、活性一般3、聚醚型表面活性剂

第二节表面活性剂驱抗盐性能较好、耐温性能一般4、非离子-阴离子型两性表面活性剂

耐盐性能好，耐高价金属离子常用阴离子型及非离子型表面活性剂？第二节表面活性剂驱5、孪连（双子）表面活性剂

孪连表面活性剂是指两个或两个以上同一表面活性剂分子在亲水基及其附近用联结基团连接起来的表面活性剂。

孪连表面活性剂表面活性高，与其他表面活性剂结构互补，有协同效应，为新开发的一类表面活性剂

6、生物表面活性剂

生物表面活性剂是指由微生物产生的具有表面活性剂特征的化合物。由于生物表面活性剂环境友好，所以是一类特别受重视的新开发的表面活性剂。地层表面通常带负电。为了减少表面活性剂的损耗，驱油用的表面活性剂一般不用阳离子型表面活性剂或非离子阳离子型表面活性剂。

第二节表面活性剂驱活性高较高环境友好三、活性水驱1

定义：以活性水作为驱油剂的驱油法叫活性水驱。

活性水：属稀表面活性剂体系，其中的表面活性剂浓度小于临界胶束浓度（CMC)。第二节表面活性剂驱2活性水驱的EOR原理（1）低界面张力机理

表面活性剂在水油界面吸附，可以降低水油界面张力

▽降低岩石对原油的粘附力，提高洗油效率▽增大毛管数▽减少亲油油层的毛细管阻力

第二节表面活性剂驱（2）润湿反转机理亲水性活性剂→使原来亲油的表面转化为亲水的表面→油对地层表面的润湿角增大→粘附功减小→洗油效率提高第二节表面活性剂驱（3）乳化机理

驱油用的表面活性剂的HLB值一般在7～18范围，可形成稳定水包油乳状液。乳化的油在向前移动中不易重新粘附回地层表面，提高了洗油效率。乳化的油在高渗透层产生叠加的Jamin效应，可使水较均匀地在地层推进，提高了波及系数。活性剂→形成O/W乳状液→乳化油移动而不易粘附→洗油效率提高；乳化油在高K地层的Jamin效应→提高了波及系数第二节表面活性剂驱（4）提高表面电荷密度机理

阴离子活性剂的吸附提高了表面的电荷密度,增加了油珠与岩石表面的静电斥力,油珠易被带走,提高了洗油效率第二节表面活性剂驱（5）聚并形成油带机理第二节表面活性剂驱

活性水中的表面活性剂浓度较低，加上在地层表面的吸附会引起损耗，所以，要使活性水驱要取得良好的效果，就必须使用大段塞大剂量。

可用牺牲剂减少表面活性剂的吸附。

牺牲剂是指以自己的损耗减少其他药剂损耗的廉价化学剂。可用的牺牲剂有：

1)碱性物质；

2)多元羧酸及其盐；

3)低聚物与高聚物；

4)木质素磺酸盐。第二节表面活性剂驱四、胶束溶液驱

1、定义：以胶束溶液作驱油剂的驱油法叫胶束溶液驱。2、胶束溶液：属稀表面活性剂体系，其中表面活性剂浓度大于临界胶束浓度，但其质量分数不超过2×10-2。第二节表面活性剂驱胶束溶液的配制表面活性剂加入醇（如异丙醇、正丁醇）（或）盐（如氯化钠）

醇和盐等助剂的加入是为了调整油相和水相的极性，使表面活性剂的亲油性和亲水性得到充分平衡，从而最大限度地吸附在水油界面上，产生超低界面张力（小于10-2mN·m-1的界面张力），强化了胶束溶液驱油的低界面张力机理。第二节表面活性剂驱3、胶束溶液驱的EOR机理具备活性水驱的全部机理胶束存在→增溶机理由于活性剂的浓度较高，而且醇和盐的存在，界面张力可以降到超低，强化了低界面张力机理。第二节表面活性剂驱第二节表面活性剂驱五、微乳驱

1、微乳分类水外相微乳水外相微乳用水溶性表面活性剂配得溶有油的表面活性剂胶束分散在水中所形成的分散体系油外相微乳油外相微乳用油溶性表面活性剂配得溶有水的表面活性剂胶束分散在油中所形成的分散体系中相微乳

第二节表面活性剂驱2、微乳类型的相互转化微乳类型决定于：活性剂的类型、使用温度、油的性质（如烃的碳数）、水中的电解质（种类和浓度）、体系中的助表面活性剂（种类和浓度）第二节表面活性剂驱盐(1)中相微乳与油的界面张力(σMO)和中相微乳与水的界面张力(σMW)处在相等的最低值。由于毛管阻力取决于最大一个界面张力，所以当σMO=σMW且处于最低值时最好。(2)表面活性剂的滞留量最小。这是由于油水界面张力越低，表面活性剂在界面层堆积越紧密，因而电荷密度越大。由于静电斥力，使表面活性剂在地层中的吸附量减少，在界面张力处于相等的最低值下，将对应着表面活性剂在地层最小的吸附量(滞留量)。处于最佳盐含量下的中相微乳有许多特点：第二节表面活性剂驱(3)增溶参数VO／VS(单位体积表面活性剂增溶油的体积)与VW/VS((单位体积表面活性剂增溶水的体积)达到相等的最大值，因这时表面活性剂对油和水有着最适宜的平衡关系。(4)采收率最高。处于最佳盐含量下的中相微乳有许多特点：中相微乳M驱比油外相微乳驱U、水外相微乳L驱的驱油效果好。第二节表面活性剂驱3、微乳与乳状液的区别、转化微乳：热力学稳定体系，油水间不存在相界面乳状液：热力学不稳定体系，油水间存在相界面第二节表面活性剂驱4、微乳的配制三个主要成分油：原油或它的馏分（如汽油、煤油、柴油）水：淡水或盐水表面活性剂：阴离子型、非离子型和非离子－阴离子型表面活性剂，最好用石油磺酸盐（钠盐或铵盐）

第二节表面活性剂驱两个辅助成分助表面活性剂：最好用醇，也可用酚调整水和油的极性，参与形成胶束，增加胶束增溶能力电解质：无机的酸、碱、盐，但最好用盐减小表面活性剂和助表面活性剂极性部分的溶剂化程度，使胶束在更低的表面活性剂浓度下就可形成，可使微乳与油或水产生超低界面张力第二节表面活性剂驱4、微乳的配制5、微乳驱EOR机理微乳驱有胶束溶液驱的全部机理，即

(1)低界面张力机理；(2)润湿反转机理；(3)乳化机理；(4)增溶机理；(5)提高表面电荷密度机理；(6)聚并形成油带机理。

由于微乳属浓表面活性剂体系，所以微乳驱在增溶机理和提高表面电荷密度机理上比胶束溶液驱更突出。第二节表面活性剂驱5、微乳驱EOR机理（水外相微乳为例）当微乳与油层接触时，由于它是水外相，可与水混溶（均相），而它的胶束可增溶油，所以也可与油混溶（均相），混相微乳驱当微乳进入油层并当油在微乳的胶束中增溶达到饱和，微乳与被驱动油之间产生界面。这时，混相微乳驱就转变为非混相微乳驱当微乳进一步进入油层，被驱动油进一步进入胶束之中，原来的胶束转化为油珠，水外相微乳转化为水包油乳状液。第二节表面活性剂驱5、微乳驱EOR机理（水外相微乳为例）驱油机理复杂，主要是由于水和油进入微乳中，使它产生相应的相变化引起的。微乳与水和油没有界面→无毛细管阻力，提高了波及系数；微乳与油完全互溶→提高了驱油效率。第二节表面活性剂驱6、微乳驱段塞图预冲洗段塞：盐水段塞（除去地层中Ca2+、Mg2+等可交换阳离子），或是牺牲剂段塞减少表面活性剂在地层中的损耗）第二节表面活性剂驱六、泡沫驱1.定义：泡沫驱是以泡沫做驱油剂的驱油法。2.泡沫配制：

水：淡水，也可用盐水

气：氮气、二氧化碳气、天然气、炼厂气或烟道气

起泡剂：主要是表面活性剂如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基醇醚-15、聚氧乙烯烷基苯酚醚-10、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基醇醚羧酸盐等。在起泡剂中还可加入适量的聚合物（如部分水解聚丙烯酰胺、钠羧甲基纤维素等）提高水的粘度，从而提高泡沫的稳定性。第二节表面活性剂驱油田现场产生泡沫的方法（1）交替的向地层注入起泡剂溶液和气体；（2）将起泡剂和气体分别从油管和套管同时注入地层。第二节表面活性剂驱室内评价方法及指标？3、泡沫性质（1）泡沫特征值：指泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值。通常泡沫特征值是在0.52～0.99之间。泡沫特征值小于0.52时的泡沫叫气体乳状液。泡沫特征值大于0.99时的泡沫易于反相变为雾。泡沫特征值超过0.74时，泡沫中的气泡就会变成为多面体。第二节表面活性剂驱雾霾，雾和霾的统称。但是雾是雾，霾是霾，雾和霾的区别十分大。

1、二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙的。颗粒物的英文缩写为PM，北京监测的是细颗粒物（PM2.5），也就是直径小于2.5微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。

2、城市有毒颗粒物来源：首先是汽车尾气。使用柴油的大型车是排放细颗粒物的“重犯”，包括大公交、各单位的班车，以及大型运输卡车等。使用汽油的小型车虽然排放的是气态污染物，比如氮氧化物等，但碰上雾天，也很容易转化为二次颗粒污染物，加重雾霾。工业排放出的废气也是一大要素，在2012年全世界燃烧的70万亿顿标准煤中，中国就烧了36亿万顿，占了百分之51，排放出的废气可想而知。

3、工业生产排放的废气。比如冶金、机电制造业的工业窑炉与锅炉，还有大量汽修喷漆、建材生产窑炉燃烧排放的废气。

4、建筑工地和道路交通产生的扬尘。（雾）

雾霾雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，多出现于秋冬季节（这也是2013年1月份全国大面积雾霾天气的原因之一），是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物。雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化，如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结（或凝华）物的天气现象称为雾（Fog）；而将目标物的水平能见度在1000－10000米的这种现象称为轻雾或霭（Mist）。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色。（霾）

霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。它也能使大气浑浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾（Dust-haze），香港天文台称烟霞(Haze)。雾’和‘霾’实际上是有区别的。”国家气候中心气候系统监测室高级工程师孙冷指出，雾是指大气中因悬浮的水汽凝结、能见度低于1公里时的天气现象；而灰霾的形成主要是空气中悬浮的大量微粒和气象条件共同作用的结果。雾霾泡沫特征值与采收率关系泡沫特征值越大，采收率越高。第二节表面活性剂驱（2）泡沫粘度当泡沫特征值小于0.74时当泡沫特征值大于0.74时泡沫粘度的来源:A相对移动的分散介质液层间的内摩擦B分散相间的相互摩擦第二节表面活性剂驱4、泡沫驱EOR原理（1）Jamin效应叠加机理对泡沫，Jamin效应是指气泡对通过喉孔的液流所产生的阻力效应。当泡沫中气泡通过直径比它小的喉孔时，就发生这种效应。Jamin效应可以叠加，所以当泡沫通过不均质地层时，它将首先进入高渗透层。由于Jamin效应的叠加，所以它的流动阻力逐渐提高。因此，随着注入压力的增加，泡沫可以依次进入那些渗透性较小，流动阻力较大而原先不能进入的中、低渗透层，提高波及系数。第二节表面活性剂驱（2）增粘机理由于泡沫有大于水的粘度，所以它有大于水的波及系数，因而泡沫驱有比水驱高的采收率。（3）稀表面活性剂体系驱油机理泡沫的分散介质为表面活性剂溶液，根据表面活性剂在其中的浓度，它应具有稀表面活性剂体系（加活性水、胶束溶液）的性质，因此具有与它们相同的驱油机理。第二节表面活性剂驱表面活性剂驱提高采收率机理：1.低界面张力机理表面活性剂在油水界面上吸附，可以降低油水界面张力，粘附功的减小，即油易从地层表面被洗下来，提高了洗油能力。2.润湿反转机理驱油用表面活性剂的亲水性大于亲油性，它们在地层表面吸附，可使亲油的地层表面(由天然表面活性物质通过吸附形成)反转为亲水表面，油对地层表面的润湿角增加，油对地层表面润湿角的增加，可减小粘附功，也即提高了洗油效率。3.乳化机理驱油用的表面活性剂的HLB值一般在7～18范围，它在油水界面上的吸附可稳定水包油乳状液。乳化的油在向前移动过程中不易重新粘附回地层表面，提高了洗油效率。而且乳化的油在高渗透层产生叠加的Jamin效应，可使水较均匀地在地层推进，提高了波及系数。4.提高表面电荷密度机理当驱油表面活性剂为阴离子型(或非离子阴离子型)表面活性剂时，它们在油珠和岩石表面上吸附，可提高表面的电荷密度，增加油珠与岩石表面之间的静电斥力，使油珠易为驱动介质带走，提高了洗油效率。胶束溶液驱机理：有活性水驱的全部作用机理。不同的是，胶束溶液还增加了一个由于胶束存在而产生的增溶机理。微乳驱机理：在增溶机理和提高表面电荷密度机理上比胶束溶液驱更突出。泡沫驱机理：增加了Jamin效应叠加机理和增粘机理。第二节表面活性剂驱表面活性剂驱的适应条件界面张力最好达到10-3mN/m。（与聚合物驱的区别？）第二节表面活性剂驱表面活性剂驱小结一、基本概念：活性水驱、胶束溶液驱、微乳驱、水外相微乳、油外相微乳、泡沫驱、泡沫特征值等二、基本原理：表面活性剂驱（四种方法）提高采收率的机理分析；举例说明表面活性剂驱主要的活性剂类型。三、思考题：表面活性剂驱为什么要用预冲洗段塞？常用的预冲洗段塞有几种？配制微乳需要那两个辅助成分？其作用是什么？第二节表面活性剂驱第三节碱驱第四章油层化学改造一定义以碱溶液作驱油剂的驱油法。又叫：碱溶液驱碱强化水驱二碱驱用碱碱：NaOH、KOH、NH4OH盐（潜在碱）：Na2CO3、Na2SiO3、Na4SiO4、Na3PO4

Na2CO3和NaHCO3复配Na3PO4与Na2HPO4复配第三节碱驱三碱与石油酸的反应原油中可与碱反应的石油酸，生成相应的石油酸盐脂肪酸环烷酸胶质酸和沥青质酸碱驱中还常加入盐，调整亲水亲油平衡第三节碱驱四碱驱与水驱的对比1—0.0（水驱）；2—0.5×10-4；3—1.0×10-4；4—5.0×10-4

第三节碱驱五碱驱EOR机理（l）低界面张力机理

在低的碱含量和最佳的盐含量下，碱与石油酸反应生成的表面活性剂，可使油水界面张力降至1×10-2mN·m-1。第三节碱驱（2）乳化－携带机理在碱含量和盐含量都低的情况下，由碱与石油酸反应生成的表面活性剂可使地层中的剩余油乳化，并被碱水携带着通过地层。

此机理特点：可以形成油珠直径相当小的乳状液；通过乳化提高碱驱的洗油效率；碱水在油井突破前采油量不可能增加；油珠的聚并性质对过程有不利影响。第三节碱驱（3）乳化－捕集机理在碱含量和盐含量都低的情况下，由于低界面张力使油乳化在碱水相，但油珠直径较大，因此当它向前移动时，就被捕集，增加了水的流动阻力，即降低了水的流度，从而改善了流度比，增加了波及系数，提高了原油采收率。

此机理特点：可以形成油珠直径较大的乳状液；分散的油珠会被捕集在较小孔道；碱水在油井突破前采油量可以增加；油珠的聚并性质对过程有有利的影响。第三节碱驱（4）由油湿反转为水湿机理在碱含量高和盐含量低的情况下，碱可通过改变吸附在岩石表面的油溶性表面活性物质在水中的溶解度而解吸，恢复岩石表面原来的亲水性，使岩石表面从油湿反转为水湿，提高了洗油效率，也即提高了原油采收率．第三节碱驱（5）由水湿反转为油湿机理

在碱含量和盐含量都高的情况下，碱与石油酸反应生成的表面活性剂主要分配到油相并吸附到岩石表面上来，使岩石表面从水湿转变为油湿。这样，非连续的剩余油可在其上形成连续的油相，为原油流动提供通道。第三节碱驱（5）由水湿反转为油湿机理与此同时，碱驱生成的表面活性剂的亲油性和它产生的低界面张力，导致油包水乳状液的形成。乳状液中的水珠，堵塞流通孔道，使注入压力提高．高的注入压力迫使油从乳化水珠与岩石表面之间的连续油相这条通道排泄出去，留下高含水率的乳状液，达到提高原油采收率的目的。第三节碱驱碱驱机理实现条件第三节碱驱碱驱进行的条件是原油中有能够产生表面活性剂的石油酸，因此要求碱驱油层的原油有足够高的酸值（1克原油被中和到pH值产生突跃时所需氢氧化钾的质量，单位为mg·g-1

）。当原油的酸值小于0.2mg·g-1时，油层就不适宜进行碱驱。六碱驱进行的条件第三节碱驱一定的酸值是进行碱驱的必要条件，但不是充分条件。

充分条件是原油中的石油酸与碱的反应产物为表面活性剂（如原油中的二甲酚属石油酸，它与碱反应产物为二甲酚盐就不是表面活性剂）。六碱驱进行的条件第三节碱驱七碱驱的段塞图第三节碱驱碱驱小结（1）碱驱提高采收率的基本机理；（2）碱驱的基本段塞；（3）碱驱常用的碱；（4）碱驱的适应范围与条件；（5）石油酸及其与碱的反应。第三节碱驱第四节复合驱第四章油层化学改造一概念

复合驱是指两种或两种以上驱油成分组合起来的驱动。第四节复合驱二驱油效果对比驱动方式的对比－二元复合驱与单一驱动碱＋聚合物驱的效果是碱驱的5倍、聚合驱的3倍。第四节复合驱三元复合驱效果好的原因是由于各组份之间的协同效应第四节复合驱1聚合物的作用※聚合物改善了表面活性剂和（或）碱溶液对油的流度比。※聚合物对驱油介质的稠化，可减小表面活性剂和碱的扩散速率，从而减小它们的药耗。※聚合物可与钙、镁离子反应，保护了表面活性剂，使它不易形成低表面活性的钙、镁盐。※聚合物提高了碱和表面活性剂形成的水包油乳状液的稳定性，使波及系数（按乳化-捕集机理）和（或）洗油能力（按乳化-携带机理）有较大的提高。三复合驱中各组分的协同效应第四节复合驱2表面活性剂的作用※表面活性剂可以降低聚合物溶液与油的界面张力，使它具有洗油能力。※表面活性剂可使油乳化，提高了驱油介质的粘度。乳化的油越多，乳状液的粘度越高。※若表面活性剂与聚合物形成络合结构，则表面活性剂可提高聚合物的增粘能力。※表面活性剂可补充碱与石油酸反应产生表面活性剂的不足。第四节复合驱3碱的作用

※碱可提高聚合物（HPAM）的稠化能力．※碱与石油酸反应产生的表面活性剂，可将油乳化，提高了驱油介质粘度，因而加强了聚合物控制流度的能力。※碱与石油酸反应产生的表面活性剂与合成的表面活性剂有协同效应（表4-3）。※碱可与钙、镁离子反应或与粘土进行离子交换，起牺牲剂作用，保护了聚合物与表面活性剂．※碱可提高砂岩表面的负电性，减少砂岩表面对聚合物和表面活性剂的吸附量（表4-4）。※碱可提高生物聚合物的生物稳定性。

第四节复合驱碱可提高砂岩表面的负电性，减少砂岩表面对聚合物和表面活性剂的吸附量第四节复合驱

四ASP三元复合驱段塞及实例

牺牲剂溶液→ASP体系→聚合物→水ASP体系典型配方碱：1×104～2×104mg/L；表面活性剂：2×103～6×103mg/L；聚合物：1×103～2×103mg/L各段塞体积

盐水预冲洗段塞：0.2～0.4PV；牺牲剂溶液段塞：0.05～0.5PV；

ASP体系段塞：0.2～0.4PV；聚合物溶液段塞：0.1～0.2PV第四节复合驱矿场实例第四节复合驱五色谱分离效应ASP驱的优点就是三组分之间协同作用的存在。但是，吸附损失可以破坏这种协同作用，“色谱分离”也可破坏协同作用。由于复合体系中的各种组分与岩石间的作用不同，诸如竞争吸附、离子交换、分配系数、分散作用、渗透能力等的差异，使得三组分间产生差速运移，这种现象叫做驱油体系的色谱分离。牺牲剂在地层的吸附可以减缓色谱分离效应第四节复合驱六ASP三元复合驱技术中的几个问题◎表面活性剂的筛选与研制◎减少化学剂的损失◎抑制复合体系的组分分离（色谱分离）◎防垢、除垢◎采出液处理第四节复合驱复合驱小结复合驱的有哪几种组合方式？ASP三元复合驱通常需要几个段塞？为什么要用盐水预冲洗地层？常用的牺牲剂有哪几种？简述复合驱中聚合物、碱、活性剂之间的协同效应与提高采收率的基本原理。适合复合驱油田的基本标准或条件是什么？第四节复合驱第五节混相驱第四章油层化学改造一概念混相是指相间界面消失。混相驱是指以混相注入剂做驱油剂的驱油法。

混相注入剂则是指在一定条件下注入地层，能与地层原油混相的物质。第五节混相驱1混相注入剂（1）烃类混相注入剂液化石油气（LPG，C2～C6含量大于50％）富气（C2～C6含量在30％～50％的范围）贫气（C2～C6含量小于30％）在贫气中把CH4含量大于98％的气体叫干气。

C2～C6的烃气叫富化剂，它的存在使混相易于发生。通常讲的气体富化、加富，是指气体中C2～C6的含量增加。第五节混相驱（2）非烃类混相注入剂这类混相剂是指CO2、N2等一类混相注入剂。烟道气是一种工业废气，它是混合的非烃类混相注入剂。1混相注入剂