浅谈分子膜驱油剂驱油效率探究

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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大油田情况下，提高现有油田采出程度是当前行之有效的办法。分子沉积(MD)膜驱油技术是一种新型的三次采油技术，它对于提高老油田注水开发效率和最终采收率有重要意义。　　　　在新能源没有出现以前，石油在社会经济发展中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、高采出程度开采期。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，对延缓油田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，还和地层中的某些

2、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已成为亟带解决的新问题。另外，很多低渗透油田的孔隙度小，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。　　6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

3、(简称MD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，降低了原油和表面间的粘附力，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

4、膜脱落区。当6MD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中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采收率，主要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中性润湿状态时，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

5、土、石英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膜剂在天然地下石英岩表面沉积具有良好摩擦特性，这对于提高原油采收率是很重要的。　　　　2.3毛细管自发渗吸功能　　毛管自发渗吸探究过程中，对于低渗油层来说，假如油层是亲水的，那

6、么注入水在毛管力功能下将进入细小的毛细管中，出现自发渗吸现象，能够有效地提高原油采收率。在MD6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(6.5~7.5)，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1200mg/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

7、度。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，目前在油田应用最广的主要有聚合物驱和三元复合驱（ASP）。然而，聚合物驱过程中，由于其分子量很高，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