微觀可視化研究活性水驅油機理表面活性劑驅油可視化畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 ， ， ，圖41 三元復配等勢相圖由圖41 可知處的界面張力最低；因此，在處的復配效果最好；則選擇點處的配方來復配表面活性劑，并用該表面活性劑進行下面的微觀可視化活性水驅油實驗。 微觀活性水驅油實驗 水驅油過程由于油水粘度差別大，且原油粘度越大，即原油與注入水的粘度差越大。流度比就越大，則在水驅油過程中，水將很快在油層中突破，同時可以觀察到水將在油層中突破發生指進現象，則注入水將沿著水指進的孔道直接到達產出井，注入水將波及不到油，因此地層中的大部分油將以剩余油的形式停留在地層中不動，從而降低原油采收率。如圖42所示。圖42 水驅時水在油層中突破 活性水降低油水界面張力機理油水界面張力的降低，使殘余油滴易于變形，擴大驅替液的波及面積加入表面活性劑后，親油端伸入油相中，親水端伸入水相，迅速在油水界面上形成定向吸附，表面層上的凈吸力大大減弱，結果表面收縮力明顯減小，從而使油水的界面張力明顯下降，油滴就容易變形。同時還可使原來被卡在較（a）(b)(c)圖43 油滴（珠）在喉道處被拉長拉細拉斷小喉道處不能流動的殘余油滴因易于變形而被驅替出來，成為可動油。油珠(滴)在喉道處的變形、油珠（滴）被拉長拉細拉斷的受力情況如圖43所示。 活性水驅過程中乳化分散機理表面活性劑增加原油在水中的分散作用，使之易于被驅替液攜帶，實驗過程中發現，常規水驅油后剩下的殘余油塊，當被含活性劑的水溶液波及后即被一點一點刮去呈細小的油珠懸浮于溶液中隨溶液一塊流走。即隨著界面張力的降低，原油可以被分割成極細小的油珠分散在活性水中呈乳濁液被帶出。如圖44所示。(a)(b)(c)(d)圖44 剩余油塊被活性水分散成油滴（珠） 聚并形成油帶機理注入表面活性劑后原油被分散成油滴且油滴越來越多，它們在向前移動時可相互碰撞，使油珠聚并成油帶，油帶又和更多的油珠合并，合并后油珠又被分散，這樣將促使殘余油向生產井進一步驅替。如圖45所示。(a)(b)(c)(d)(e)(f)圖45 被分散后的油滴在向前移動中聚并 活性水改變原油的流變性機理注表面活性劑以后，可使油的整體粘度減小，從而改善驅替液與原油的流度比，使吸水指數明顯下降，出口端含水率下降，驅油效率提高。并且原油粘度越大，即原油與注入水的粘度差越大,流度比降低得就越明顯，△Ed就越明顯。從而增加了活性劑對原油的分散作用，擴大驅替液的波及體積，提高驅油效率，改善開發效果。如圖46所示。(a)(b)(c)(d)(e)圖46 活性水改善了驅替液與原油的流度比第5章 結 論(1)用平板玻璃模型進行活性水驅油實驗表明，用表面活性劑驅油是一種行之有效的三次采油方法。(2)活性水使油水界面張力降低，使殘余油滴易于變形，使原來不可動的油變為可動油，擴大驅替液的波及面積，提高了原油采收率。(3)注入活性水后，表面活性劑在巖石表面的吸附可使巖石的潤濕性更加偏親水，從而使原來偏親油部分以油膜狀態吸附于巖石表面的殘余油脫離巖石表面而被驅替出來，提高了原油采收率。(4)注入活性水后，表面活性劑增加原油在水中的分散作用，使之易于被驅替液攜帶,即殘余油被一點一點刮去成細小的油珠懸浮于溶液中隨溶液一塊流走。(5)從地層表面洗下來的油滴在向前移動時可相互碰撞，可使油珠聚并成油帶，油帶又被活性水乳化分散成油滴隨驅替溶液一起向前流動，提高了原油采收率。(6)實驗結果分析表明，使用活性水驅油可以改變驅替液的流變性，降低驅替液與原油的流度比，擴大驅替液的波及體積，提高驅油效率，改善開發效果。參考文獻[1] 趙福麟，張貴才，周洪濤，等．二次采油與三次采油的結合技術及其進展．石油學報，2001，22(5)：3842．[2] 王云峰，張春光，侯萬國，等．表面活性劑及其在油氣田中的應用．第一版．北京：石油工業出版社，1995：2635．[3] 葉仲斌．提高采收率原理．第三版．北京：石油工業出版社，2000：4672．[4] 張逢玉，盧艷，韓建斌．表面活性劑及其復配體系在三次采油中的應用．石油與天然氣化工，1999，28(2)：130132．[5] 劉方．石油開采中表面活性劑驅的應用與展望．精細與專用化學品，2000(22)：9l1．[6] T0Ilg Z S．A Study of Microscopic Flooding Mechanism of Surfactant／Alkali／Polymer．1998，SPE 39662．[7] 王德民，程杰成，楊清彥．牯彈性聚合物溶液能夠提高巖心的微觀驅油效率．石油學報，20O0，21(5)：4551．[8] 孔令榮，等．砂巖微觀模型兩相驅替實驗．石油勘探與開發，1991,18(4)：3236．[9] 畢只初，俞稼鏞．改變固／液界面潤濕性提高原油采收率的實驗室研究．科學通報，2000，45(16)：17211727．[10] Bourrel M．Schechter R S．Microemulsions and Related Systems．Formulation，Solvency and Physical Properties．In，Surfactant ScienceSeries．New York：Marcel Dekker Inc，1988，30：1823．[11] 楊清彥，宮文超，賈忠偉．大慶油田三元復合驅驅油機理研究．大慶石油地質與開發，1999，l8(3)：2426．[12] 張路，羅讕，趙濉，等．油相性質對水相中混合表面活性劑協同效應的影響．油田化學，2000，17(3)：268271．[13] De Haan H J．New Developments in Improved Oil Recovery．London，The Geological Society．1995，14.附錄 原油/水界面張力測定法—旋滴法一、目的在地層溫度下，原油/水界面張力100～106mN?m1范圍，可用旋滴法測定該體系的界面張力，為選擇各種與原油形成低或超低界面張力的工作液提供基礎依據。二、原理該方法是將油珠懸浮在水（或水溶液）中，在高速繞水平軸旋轉下將油珠拉成柱形，柱體的直徑與界面張力有關。在相同條件（轉速、油水相密度差）下，油柱直徑越小，界面張力越低。三、儀器與藥品1．試驗材料與藥品β－甲基萘、萘、苯、丙酮、A6（兩性表面活性劑）、產出水（217井）、原油（217井脫水原油）2．試驗儀器Texas500型界面張力、折光儀、小燒杯、密度瓶、電子天平、烘箱。Texas500型界面張力儀如圖1所示。圖1 Texas500型界面張力儀1 —調平旋鈕 2 —保險絲 3 —電源開關 4 —頻閃燈開關 　　　 5 —轉速旋鈕 6 —轉速讀數 7 —溫度讀數 8 —恒溫溫度調節旋鈕 9 —馬達 10 —讀數顯微鏡 11 —毛細管、墊片、O型圈、壓帽 12 —讀數旋鈕及螺旋測微 13 —變壓器 14—220V電源插頭四、儀器的溫度校正用純有機物晶體校正溫度，例如β－甲基萘 熔點 ℃萘 熔點 ℃五、儀器附件的清洗要清洗的附件有毛細管、墊片、O型圈、壓帽和注射器。毛細管用溶劑注射器沖洗，所有溶劑的順序為水、丙酮、苯、丙酮、水。 mL，溶劑用量約為10倍毛細管體積。洗后烘干或用水樣沖洗三次后使用。墊片、O型圈只能用大量水沖洗，不能用有劑溶劑洗滌。水樣注射器的洗滌方法同毛細管。油樣注射器則依次用苯、丙酮、水沖洗，洗后在烘箱中烘干待用。六、測定方法1．用水樣注射器吸入一定量水樣，將針頭插入毛細管底部，推入水樣直至液面離毛細管端1～2 mm處停止；用微量注射器吸入油樣，倒拿注射器，上推柱塞，將針管內的空氣全部趕出。立刻將此注射器插入平置的裝好水樣的毛細管內，毛細管與注射器之間保持10～20176。將注射器柱塞轉動著推進，推入4～8 mL油樣后迅速抽出針頭，利用慣性將油滴留在毛細管中的中部。2．打開電源開關，接通電源，馬達轉動；按下溫度調節旋鈕，將溫度調至需控制的溫度（因溫度有滯后作用，所以溫度應先調至低于所需溫度1 ℃左右，待儀器溫度靠近所需溫度時再小心調至所需溫度）；打開頻閃燈開關，移動讀數顯微鏡，找到毛細管中被拉長的油柱；調整轉速到5000～7000 rev/min。3．測定時調整讀數旋鈕，使視野的雙線由下面迫近油柱下端，重合時由螺旋測微器讀數()，再將雙線單向地（減少機械誤差）上移至油柱上端，得讀書()。油柱的直徑Y=，單位是10－4m。讀數時，若發線油柱位置移動，則應調整調平旋鈕，直至油柱不動為止。4．若油柱的長度小于直徑的4倍時，應在油柱直徑測量后再用讀數顯微鏡測出油柱的長度。5．每隔一定時間讀數一次（讀數間關閉頻閃燈，以延長其使用壽命），用于計算動界面張力，直到三次連續讀數在177。（即螺旋測微器讀數在177。）以內，即可認為體系已達到平衡，結束測定。、水樣的密度，用折光儀測水樣的折光率，取全計算界面張力的數據。七、試驗數據處理當油柱長度大于油柱直徑4倍時，可用下式計算界面張力： （1）式中，—油水界面張力，mN/m； —油水相密度差，gcm3；—油柱直徑，104m； —轉速的倒數，ms/rev； —水相折光率。當油柱長度小于油柱直徑4倍時，應用下式計算界面張力： （2）式中，—油水界面張力，mN/m； —油水相密度差，gcm3；—油柱直徑，104m； —轉速的倒數，ms/rev； —水相折光率； —油柱的長度，104m；—校正因子。、等均可以實測，校正因子可以查表（儀器說明書附表）得到。致 謝本課題是在任熵老師的指導下完成的，在實驗過程中得到了焦翠老師和陳凱博士的悉心指導和大量的幫助。老師們的嚴謹治學態度和諄諄教誨，使我受益匪淺，為我在以后的學習和工作中樹立了榜樣。在論文完成之際,謹向給予幫助的各位老師表示誠摯的謝意。