表面活性剂驱及复合驱技术详解演示文稿

表面活性剂驱及复合驱技术详解演示文稿目前一页\总数三十五页\编于十九点优选表面活性剂驱及复合驱技术目前二页\总数三十五页\编于十九点波及区内的驱油效率低PAPB油水油r1r2水PAPB水油波及区内微观上是并联毛细管模型，驱油速度不同，慢的留下残余油。目前三页\总数三十五页\编于十九点Ganglia前进角θ1θ2后退角Pw1PoPw2残余油滴运动时存在动力滞后现象，产生附加毛管阻力附加毛管阻力：

排驱残余油滴的条件：水驱油的压力>附加毛管阻力。——表面活性剂驱降低界面张力σ，可启动残余油。如果实现有利的相态（混相），就消除界面和界面张力，驱油效率将大幅度提高。表面活性剂驱通过乳化实现有利的相态，而气体混相驱在一定条件下实现气体与油的混相。目前四页\总数三十五页\编于十九点调剖堵水、聚合物驱、弱凝胶与CD胶调驱技术，主要启动低渗透层和改善层内流度比，提高波及效率气体混相驱是在一定条件下，实现注入气体与油的混相，消除驱油过程中的界面张力，提高驱油效率。表面活性剂驱及复合驱，降低油水界面张力，通过乳化实现有利的相态，提高波及区内的洗（驱）油效率——重点讲述表面活性剂驱及ASP复合驱提高驱油效率机理。提高水驱油采收率的主要途径目前五页\总数三十五页\编于十九点水驱油后，油层中有油水两相，存在界面和界面张力，油水界面张力一般10-30mN/m。加入表面活性剂后，由于表活剂具有两亲特性，有效地改变了界面性质，降低了界面张力。选择适当的表面活性剂，可以使界面张力降至10-3mN/m数量级。油水界面与界面张力σ目前六页\总数三十五页\编于十九点σ降低，毛管数Nvc=μV/σ增加很大（而提高速度潜力很小，聚合物粘度也仅能增加几十倍），Sor降低，驱油效率增高。SorNvc10-710-610-510-410-310-210-1目前七页\总数三十五页\编于十九点那么，σ降低到什么程度油滴才能流动呢？（1）油滴启动的最高极限界面张力启动条件：水驱油压力梯度>附加毛管阻力梯度目前八页\总数三十五页\编于十九点σ≤1.4×10-3mN/mσmax=1.4×10-3mN/m当界面张力降低至10-3mN/m时，达到超低界面张力（UltralowIFT)数量级，油滴才能启动。令：毛管半径r=10-4cm，油滴长度dl=10-2cm，强亲水θ=0，得：强亲水油藏目前九页\总数三十五页\编于十九点水驱（σ高）→活性水驱（加入少量的表活剂）→胶束溶液驱（Micellar，加入较多表活剂，浓度高时将缔结为胶束）→微乳液(Microemulsion)驱（多种组分共同作用，使σ达到超低值）。（2）降低界面张力的途径目前十页\总数三十五页\编于十九点§1驱油用表面活性剂阴离子型(Anionic)磺酸盐、羧酸盐、硫酸盐类阳离子型(Cationic):季胺盐非离子型(Nonionic):烷基聚氧乙烯醚两性离子型(Zwitterionic):甜菜碱EOR使用阴离子型(稳定性好、吸附量小、成本低)和非离子型（耐高矿化度，活性稍差）。一般不使用阳离子型（因为地层中吸附损失大）。目前十一页\总数三十五页\编于十九点§1驱油用表面活性剂EOR使用阴离子型:十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸盐类、重烷基苯磺酸钠、Gemini阴表面活性剂、石油磺酸盐等。EOR使用非离子表面活性剂：如烷基酚聚氧乙烯基醚类、烷醇酰胺类、烷基葡糖苷等大多是阴离子与非离子复配使用，发挥二者的协同作用！！目前十二页\总数三十五页\编于十九点极性端,non-polarportion（亲水）非极性端,polarportion（亲油）headtail阴离子表活剂的分子结构——石油磺酸盐（PetroleumSulfonates)目前十三页\总数三十五页\编于十九点离子表活剂的分子结构亲油基团亲水基团烷烃基羧基烷基苯基羟基烷基酚基磺酸基脂肪酸基硫酸脂基脂肪酸酰胺基磷酸基脂肪醇基季胺盐聚氧丙烯基胺基氟烃基氧乙烯基硅烃基

表面活性剂的主要亲油基和亲水基

目前十四页\总数三十五页\编于十九点新型高效表面活性剂目前十五页\总数三十五页\编于十九点界面张力：使不互溶流体界面产生新界面所需的单位长度的力。油水界面膜F0L1L2目前十六页\总数三十五页\编于十九点水油油水（液液）界面吸附表活剂，因表活剂的两亲性，改变界面性质，界面张力降低。油水加入表活剂表活剂降低界面张力：目前十七页\总数三十五页\编于十九点§2微乳液特性（BehaviorofMicroemulsions)油+水→不互溶——→形成一定分散程度的油水体系剧烈搅拌———→停止搅拌分层———————→加入活性剂，搅拌易形成稳定体系—————————→加入不同种类数量的表活剂形成不同性质的溶液（不同分散体系） 目前十八页\总数三十五页\编于十九点1.乳状液油+水+少量表活剂—→乳状液。特性：外观不透明，分散液滴的尺寸大（1-10μm），体系σ大，需要在强烈的搅拌作用下才能生成，热力学不稳定体系。一.乳状液、胶束溶液、微乳液目前十九页\总数三十五页\编于十九点（1）水中加入活性剂a.浓度很小时，活性剂浓集于水表面水油+水+较多表活剂——→胶束溶液2.胶束溶液目前二十页\总数三十五页\编于十九点b.浓度增大，活性剂开始进入水中。水目前二十一页\总数三十五页\编于十九点c.浓度进一步增大到CMC(Criticalmicelleconcentration)以上，活性剂非极性端缔结为胶束（因极性端亲水）。目前二十二页\总数三十五页\编于十九点（2）再加入油油会溶解到非极性的胶束核心中去（增溶作用）。胶束溶液特性：外观透明，胶束直径小（0.001-0.01μm)，单相溶液，热力学稳定体系。目前二十三页\总数三十五页\编于十九点油+水+较多活性剂+其他成分。特性：外观透明或半透明，胶束直径（0.01-0.1μm），体系界面张力低，甚至可达10-3mN/m以下，热力学稳定体系。3.微乳液目前二十四页\总数三十五页\编于十九点1.组成油(hydrocarbon)+水(water)+活性剂(surfactant)+助剂(co-surfactant)+电解质(electrolytes)，按一定比例组成的高度分散的低张力体系。二.微乳液组成及性质目前二十五页\总数三十五页\编于十九点油：模拟地层油（因有些原油成分复杂，给配制带来困难），0-80%（体积比）。水：蒸馏水，10-95%。活性剂：阴离子型，石油磺酸盐，<1-15%。助剂：脂肪醇（改变体系性质），0-10%。电解质：NaCl，<1-10%。目前二十六页\总数三十五页\编于十九点a.配制一定浓度的盐水b.试取油：盐水=1：1，混合c.加入活性剂和醇震荡，搅拌，静置十几分钟到数小时。注：任何一种组份或含量改变，都会影响微乳液的生成和性质。2.微乳液的配制目前二十七页\总数三十五页\编于十九点O过剩油M微乳液OM3.分类a.下相微乳液目前二十八页\总数三十五页\编于十九点M微乳液W过剩水b.上相微乳液MW目前二十九页\总数三十五页\编于十九点c.中相微乳液O过剩油M微乳液W过剩水OMW目前三十页\总数三十五页\编于十九点d.单相微乳液M微乳液M目前三十一页\总数三十五页\编于十九点a.下相微乳液σMO水包油结构oil-in-water，水外相，含水相油+膜σo，水+膜σw，σo>σw按能量趋于最小的原则，胶束非极性端聚集。OMO4.微乳液的微观结构目前三十二页\总数三十五页\编于十九点b.上相微乳液油包水结构water-in-oil，油外