表面活性剂在三次驱油中的应用

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1、表面活性剂在三次驱油中的应用专业：纺织化学与染整工程主讲：刘锴组员：陈若阳夏先广刘林云王晓亮钱冲表面活性剂在三次驱油中的应用一.原理二.应用三.展望一.原理针对二次采油未能采出的残余油和剩余油，采用向地层注入其它工作剂（如聚合物溶液、碱溶液、表面活性剂溶液或体系、二氧化碳、水蒸气）或其它能量的方法来回收石油1.低界面张力活性剂吸附在油水界面上，降低油水界面张力，增加了毛管数，从而减少了油珠通过狭小孔道移动时界面变形所需功，降低原油的流动阻力，将岩石中的残余油驱出来，使用适当的表面活性剂体系，大量的滞留油珠都能移动，这些油滴富集并形成油墙。2.提高表面电荷密度阴离子(或非离

2、子一阴离子型)表面活性剂吸附在油滴和岩石表面上，可提高表面的电荷密度，增加油滴与岩石表面间的静电斥力，使油滴易被驱替介质带走，提高了驱油效率。3.润湿反转通过改变岩石的润湿性，使油水的相对渗透率向有利于油流动的方向改变。4.乳化驱油用的表面活性剂的HLB值一般在7-18，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中不易重新粘湿润湿性地层表面，提高了洗油效率。6.聚并形成油带若从地层表面洗下的油越来越多，则它们在向前移动时，可发生相互碰撞。当碰撞的能量能克服它们之间的静电斥力产生的相斥的能量时，就可聚并。油的聚并可形成油带，油带在向前移动时又不断将遇到的分散

3、的油聚并进来，使油带不断扩大，最后从油井采出。二.表面活性剂在三次采油方面的应用2.1采油过程中使用的表面活性剂2.1.1驱油剂——将油驱至采油井a.非离子表面活性剂——抗盐能力强、cmc低、浊点低（改性提高浊点）b.阴离子表面活性剂——浊点很高，在岩砂表面吸附量少，抗盐能力差，cmc高c.其他表面活性剂和药剂——两性表面活性剂水溶性高分子聚合物、低碳脂肪醇双子表面活性剂强增粘性高水溶性低临界胶束浓度高表面活性Amemorabletrip磺酸盐双子表面活性剂羧酸盐双子表面活性剂2.1.2堵水剂—封堵油层的大孔道或裂缝以减少油层产水的物质a.泡沫——由水、气和起泡剂配成，封

4、堵高渗透层或裂缝b.乳状液——由水、油和乳化剂配成，同上c.沉淀——羧基与油层中高含钙、镁的地层水产生沉淀2.1.3酸化用添加剂——改进酸液性能酸液：处理油层，提高渗透性a.缓速剂——在底层表面吸附以减小酸与底层的反应速率，如脂肪胺盐酸盐和非离子-阴离子表面活性剂b.缓蚀剂——通过吸附起缓蚀作用，如烷基氯化吡啶c.防乳化剂——吸附在原油与酸的界面上，使酸化过程形成的液珠易于聚并，如具分支结构的聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚d.粘土稳定剂e.助排剂——使酸化后的乏酸易从油层排出，铵盐型、季铵盐型、吡啶盐型、含氟表面活性剂f.防淤渣剂——酸中的H+和Fe3+可与油中的胶质与沥青反应

5、产生淤渣，通过防淤渣剂吸附层减小酸与油的接触，防止淤渣的生成g.润湿反转剂——改变油层表面润湿性2.1.4压裂用添加剂——提高压裂效果2.1.5防蜡剂——防止原油在上升过程中的结蜡2.2.6乳化降粘剂——主要用于稠油开采，使高粘度的稠油变为低粘度的水包油乳状液采出2.2.7油井解堵剂——降低液珠表面张力，易于排除，消除堵塞2.2采油方式的应用2.2.1活性水驱a.降低界面张力，使残余油变为可流动油b.改变底层表面的润湿性HLB:8~13，亲油性，耐碱性好，复配更有效2.2.2碱水驱使原油中的环烷酸与碱作用形成皂类表面活性剂成本低，需加入助表面活性剂如NO2-C6H4-(O

6、C3H6)n-(OC2H4)mOH(n=3~4，m=5~10)2.2.3微乳状液驱可使原油采收率提高80%~90%，但成本较高形成0.01~0.2um的粒子，热力学稳定性如石油磺酸盐2.2.4泡沫驱粘度比水大，驱油效果比水好利用表活的发泡性能如烷基苯磺酸（钠）、烷基萘磺酸钠2.2.5增稠水驱利用增稠剂提高原油采收率可用部分水解聚丙烯酰胺作为注入水的增粘剂2.2.6正向异常油驱具有特殊流变性质的液体，用作注入液提高采收率配置时需添加溶于水的阴离子表活如硬脂酸皂、棕榈酸钠、油酸钠等1表面活性剂的复配1.1适合弱碱和无碱表面活性剂复配体系的研发目前三次采油中用量最大的两类表面活

7、性剂——石油磺酸盐和烷基苯磺酸盐，均需要加入碱甚至强碱(NaOH)才能与原油形成10-3mN/m数量级的超低界面张力。然而，碱的使用会导致地层伤害、设备腐蚀、采出液处理困难以及聚合物用量大等问题。1.2生物表面活性剂在表面活性剂复配中具有巨大应用前景生物表面活性剂不仅毒性小、用量少以及生物降解快，还具有化学方法难以合成的新化学基团等优点。由于生物表面活性剂生产简单，价格远低于合成表面活性剂。因此，如果选择使用生物表面活性剂与合成表面活性剂复配，不但可以大幅度降低人工表面活性剂用量，降低复合驱成本，而且对环境损害小，为今后研制和