张莉泡沫尺寸和再生能力研究与应用

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1、中石化胜利油田分公司2011年9月孔隙介质中泡沫尺寸和再生能力研究与应用汇报人:张莉一、研究背景二、泡沫剂优选及性能三、矿场应用效果汇报提纲胜利油田化学驱资源分类表面临形势研究背景Ⅰ、Ⅱ类油藏已动用资源5.1亿吨，剩余5993万吨，而Ⅳ类油藏、聚驱后油藏资源6.2亿吨，占40%.高渗透条带发育油藏聚合物驱效果较差研究背景37-15井生产曲线聚合物突破后，油井含水上升快，聚合物驱有效期短见效突破研究背景研究背景研究背景一、研究背景二、泡沫剂优选及性能三、矿场应用效果汇报提纲高效泡沫剂要求：起泡能力强稳定性好液膜修复性好再

2、生能力强泡沫剂优选及性能离子型泡沫剂双层之间具有较强的静电斥力，阻止泡沫液膜变薄，泡沫液膜稳定。起泡与稳泡离子型泡沫剂非离子型泡沫剂泡沫剂优选及性能阴离子型泡沫剂起泡能力和泡沫稳定性好，但抗盐能力较差。R1Y-Na＋CH2COO-SO3-orSO4-引入氧乙烯基团，增强抗高矿化度抗钙镁能力(CH2CH2O)nO(CH2CH2O)......(CH2CH2O)Y-Na+R1起泡与稳泡泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能极性连接基的引入对气液界面的影响BetaineAOSAES极性连接基的引入,增加捕获水的个数，降低液膜的析液

3、速度。起泡与稳泡.泡沫剂头基与水分子的径向分布函数图径向分布函数距极性头基中心距离AOSAESBetaine泡沫剂优选及性能起泡与稳泡不同类型泡沫剂起泡性能阴非两性泡沫剂起泡能力强，稳定性能好，抗钙镁高非离子阴离子阴非两性泡沫剂优选及性能体视显微镜CCD高速数字图象摄录系统及软件实时压力传感器数显粘度计泡沫发生装置平板可视模型尺寸分布与性能参数泡沫剂优选及性能OAS体系泡沫的平均尺寸、粘度和起泡柱压力最大，SDBS和AES其次。泡沫剂注气速度mL/min泡沫尺寸um泡沫粘度mPa.S起泡柱压力KPaTritonX635

4、2425114.7810.5256446119.0421235476121.92SDBS6420561119.4910.5344515124.0521315596136.86OAS6448625114.6710.5340691128.0421376818155.70AES6429513120.1510.5384509127.1421371661152.35尺寸分布与性能参数泡沫剂优选及性能注气速度为10.5ml/min时AOS、TX、SDBS、OAS所产生泡沫形状泡沫大小很不均匀，分布在一定的范围区间注气速度泡沫剂尺寸

5、分布um主要尺寸um均一程度6ml/minTritonX160-940220-460较集中SDBS280-600400-520较集中OAS300-780300-540分散AES200-640320-600分散10.5ml/minTritonX140-590140-340较集中SDBS240-520240-440较集中OAS180-540180-540分散AES160-640220-520分散21ml/minTritonX110-550110-350较集中SDBS200-480240-440较集中OAS230-51027

6、0-510分散AES240-600240-520分散泡沫尺寸分布范围相同条件下，泡沫尺寸相对较大，分布范围较广，尺寸分布比较分散时泡沫的表观粘度较大，封堵压差也较大，封堵性能较为优越。OAS和AES泡沫尺寸较大，主要尺寸分布范围比较分散，TritonX泡沫分布范围最广，但主要尺寸分布比较集中。泡沫剂优选及性能界面面下层动态吸附模型示意图泡沫剂分子在表面的吸附分两步:分子从本体溶液到面下层的迁移分子在界面和面下层间的吸附平衡Marangoni效应液膜自修复能力泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能泡沫剂nt＊r1/2Trito

7、nX(非离子)0.10500.000634419SDBS(阴离子)012090.001414029OAS(阴离子)0.26570.1236188.4AES(阴非两性)0.18430.544435.2扩散势垒大，吸附势垒小的泡沫剂，液膜修复能力强。液膜自修复能力泡沫剂优选及性能确定AES作为矿场应用泡沫剂--低浓度下起泡能力、封堵性能衡量再生能力低浓度下AES起泡性能好，封堵压差大,再生能力强。TritonXSDBSOASAES0.05％10.211.412.113.70.5％15.314.013.815.2Triton

8、XSDBSOASAES0.05％113.81121.65116.08127.150.5％119.04124.10128.20128.77不同浓度下泡沫剂起泡高度不同浓度下泡沫剂封堵压差单位:kPa单位:cm泡沫剂优选及性能泡沫驱能大幅度提高采收率泡沫驱油效率试验泡沫驱56.3%泡沫驱△21.5%聚合物驱泡沫驱65.4%水驱37.2