HX系列驅(qū)油用表面活性劑技術(shù)

1、HX系列驅(qū)油用外表活性劑研發(fā)報(bào)告東營(yíng)市華興化工前 言 隨著世界能源的緊缺，石油的充分采出和合理利用已成為各國(guó)極大重視的問(wèn)題，由于常規(guī)的一次和二次采油(POR和SOR)總采油率不是很高,一般質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅能到達(dá)20%40%，最高到達(dá)50%，至少還有50%80%的原油未能采出。因此在能源日趨緊張的情況下，提高采油率已成為石油開(kāi)采研究的重大課題，三次采油那么是一種特別有效的提高采油率的方法。 三次采油的方法很多，概括起來(lái)主要有四大類：一是熱力驅(qū)，包括蒸氣驅(qū)，火燒油層等；二是混相驅(qū)，包括CO2混相，烴混相及其他惰性氣體混相驅(qū)；三是化學(xué)驅(qū)，包括聚合物驅(qū)，外表活性劑驅(qū)，堿水驅(qū)等；四是微生物采油，包括生物聚合物

2、，微生物外表活性驅(qū)。目前，三次采油研究尤其以外表活性劑和微生物采油得到人們的普遍重視，而外表活性劑驅(qū)那么顯示出明顯的優(yōu)越性。目前三次采油研究中所用外表活性劑的種類以陰離子型最多，其次是非離子型和兩性離子型，應(yīng)用最少的是陽(yáng)離子型。三次采油中陰離子外表活性劑，其分子結(jié)構(gòu)中離子性親水基為陰離子，這類陰離子親水基組成的鹽有磺酸鹽、羧酸鹽、硫酸(酯)鹽和磷酸(酯)鹽。陰離子外表活性劑可用于各種外表活性劑驅(qū)中,其中應(yīng)用磺酸鹽型最多,而在磺酸鹽型陰離子外表活性劑中，以石油磺酸鹽型最為普遍。石油磺酸鹽本錢較低，界面活性高，耐溫性能好，但抗鹽能力差，臨界膠束濃度(CMC)較高，在地層中的吸附、滯流和與多價(jià)離子的

3、作用，導(dǎo)致了在驅(qū)油過(guò)程中的損耗。非離子外表活性劑，其親水基為非離子性基團(tuán)。由于非離子性基團(tuán)的親水性要比離子性基團(tuán)差得多,因此非離子性外表活性劑要保持較強(qiáng)的乳化作用,其分子結(jié)構(gòu)中一般含有多個(gè)非離子性親水基,形成含許多醚鍵、酯鍵、酰胺鍵或羥基或者它們相互兩兩組合或多種組合的結(jié)構(gòu)。此類外表活性劑的優(yōu)點(diǎn)是抗鹽能力強(qiáng)，耐多價(jià)陽(yáng)離子的性能好，CMC低。但在地層中穩(wěn)定性差，吸附量比陰離子外表活性劑高，而且不耐高溫，價(jià)格高。 兩性外表活性劑，這類外表活性劑分子中既有陰離子親水基又有陽(yáng)離子親水基而呈現(xiàn)兩性。由于該種外表活性劑對(duì)金屬離子有螯合作用，因而大多數(shù)都可用于高礦化度，較高溫度的油層驅(qū)油，但同樣有價(jià)格高的缺

4、點(diǎn)。因此，一種適宜的外表活性劑體系，不僅能產(chǎn)生很好的協(xié)同效應(yīng)而降低體系的界面張力，而且還能夠降低外表活性劑的用量，甚至驅(qū)油液外表活性劑的總濃度也有可能降低，同時(shí)外表活性劑的其他性能如耐鹽能力，耐溫性能或吸附損耗減少等得到強(qiáng)化?；谝陨显?，為最大限度的滿足驅(qū)油體系要求,提高采收率和降低采收本錢，我公司根據(jù)油田三采科研專家攻關(guān)思路聯(lián)合局部科研院校研制出了一種新型的外表活性劑驅(qū)油體系，即HX系列新型非離子-陰離子型外表活性劑體系。這類外表活性劑有兩種不同的親水基團(tuán)，且耐鹽、耐溫性能好，能大大降低非離子型與陰離子型活性劑復(fù)配時(shí)的色譜別離效應(yīng)，兼具非離子型和陰離子型外表活性劑的優(yōu)點(diǎn)。HX驅(qū)油用外表活性

5、劑介紹在三次采油中，二元復(fù)合驅(qū)是有效利用聚合物的粘度和活性劑的活性的驅(qū)油技術(shù)。與單一注聚相比，能更加有效地獲得降水增油效果，更大幅度地提高采收率。目前勝利油田復(fù)合驅(qū)工程規(guī)模逐年擴(kuò)大，驅(qū)油效果逐漸顯現(xiàn)，其中：在孤東油田、孤島油田見(jiàn)到明顯的效果。在復(fù)合驅(qū)中活性劑作為其中的一種重要組分起著增加洗油效率的重要作用，由于不同區(qū)塊的油藏地質(zhì)條件差異較大，我公司成立專門的研究小組研究適用于不同區(qū)塊復(fù)合驅(qū)的活性劑。即HX系列新型非離子-陰離子型外表活性劑體系。HX驅(qū)油用外表活性劑是一種適合在高溫、高礦化度條件下使用的新型非離子-陰離子兩性外表活性劑。該外表活性劑既保持了非離子、陰離子外表活性劑的優(yōu)點(diǎn),又克服了

6、各自的缺點(diǎn),是一類性能優(yōu)良的驅(qū)油用外表活性劑。HX驅(qū)油用外表活性劑是由多種活性成份組成，兼具非離子、陰離子活性劑的優(yōu)點(diǎn)，但比陰離子活性劑耐鹽能力更強(qiáng)，又比非離子活性劑更耐高溫，并且與聚合物有良好的兼容性。該劑地層條件下穩(wěn)定，不分解，可在高達(dá)270的條件下使用。其主要特點(diǎn)：能顯著降低油水之間的界面張力，0.5%的活性劑即可將油水界面張力降至110-3 -1；具有良好的熱穩(wěn)定性和水解穩(wěn)定性；具有良好的耐鹽性；具有極強(qiáng)的增溶性能和突出的分散性能；與其他外表活性劑具有優(yōu)異的配伍性?？蓮V泛應(yīng)用于油田二元、三元復(fù)合驅(qū)油用外表活性劑體系，或直接做驅(qū)油劑使用。1、HX驅(qū)油用外表活性劑技術(shù)指標(biāo)項(xiàng) 目指 標(biāo)外 觀

7、淺黃色至棕黃色均勻液體密度20，g/cm3固含量，%45PH值1%水溶液7.0-9.0水溶性10%水溶液與水混融，均勻，無(wú)沉淀界面張力mN/m110-3洗油效率%702、HX驅(qū)油用外表活性劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)根據(jù)勝利油田的實(shí)際情況，我們對(duì)研發(fā)的外表活性劑有以下要求：外表活性劑體系性能穩(wěn)定，在油砂上吸附量小，并能夠顯著降低界面張力；以勝利石油磺酸鹽為主劑，所研制的產(chǎn)品與之配伍性好；與石油磺酸鹽的復(fù)合體系與聚合物配伍性好；經(jīng)濟(jì)可行。研究思路：以常用的適應(yīng)性較強(qiáng)的聚醚類活性劑為主，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)母男院铣申庪x子非離子兩性活性劑根據(jù)以上思路，合成了如下結(jié)構(gòu)式的活性劑： R1C-O R2R3M 其中：R1為聚醚碳鏈；

8、R2為烷基或環(huán)烷基碳鏈根據(jù)區(qū)塊的油品性選用不同的基團(tuán)； R3為陰離子基團(tuán)，可為羧酸鹽也可為硫酸基或磺酸基團(tuán)，本研究中采用磺酸基； M為金屬離子。R1聚醚碳鏈，是以羥基(-OH)或醚鍵為親水基的兩親結(jié)構(gòu)分子，由于羥基和醚鍵的親水性弱，因此分子中必須含有多個(gè)這樣的基團(tuán)才表現(xiàn)出一定的親水性，這與只有一個(gè)親水基就能發(fā)揮親水性的陰離子和陽(yáng)離子是大不相同的。正是由于非離子外表活性劑具有在水中不電離的特點(diǎn)，決定了它在某些方面較離子型外表活性劑優(yōu)越，如在水中和有機(jī)溶劑中都有較好的溶解性，在溶液中穩(wěn)定性高，不易受強(qiáng)電解質(zhì)無(wú)機(jī)鹽和酸、堿的影響。由于它與其他類型外表活性劑相容性好，所以?？梢院芎玫鼗旌蠌?fù)配使用。非離

9、子外表活性劑有良好的耐硬水能力，有低起泡性的特點(diǎn)，同時(shí)它具有分散、乳化、潤(rùn)濕、增溶多種性能，因此在合成活性劑時(shí)首先選用了聚醚碳鏈。 R2為親油基團(tuán)，一般為C12C20范圍的正構(gòu)烷基或帶有直鏈烷烴的苯基。其中正構(gòu)烷基主要用于含蠟基原油的區(qū)塊，帶有直鏈烷烴的苯基適用于稠油含瀝青質(zhì)膠質(zhì)較多的原油根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)結(jié)論，烷基碳原子一般為C14C18，以C15C16洗油能力最強(qiáng)。它的毒性和對(duì)皮膚的刺激性都比低。 R3磺酸基是一種合成陰離子外表活性劑優(yōu)良的基團(tuán)，它的化學(xué)性質(zhì)一般穩(wěn)定，在酸性或堿性介質(zhì)中以及加熱條件下都不會(huì)分解。與次氯酸鈉過(guò)氧化物等氧化劑混合使用也不會(huì)分解。它可以用烷基或環(huán)烷基經(jīng)過(guò)磺化

10、反響制備?；撬峄貏e容易與其他物質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同作用(把兩種物質(zhì)混合后能產(chǎn)生比原來(lái)各自性能更好的使用效果叫協(xié)同作用)，因此它常與非離子基團(tuán)無(wú)機(jī)助劑復(fù)配使用，以提高洗油效果。它與鈣鎂離子不會(huì)生成鈣皂沉淀，但生成的烷基苯磺酸鈣不易溶于水，只能分散在水中使它的洗滌能力降低。因此在分子式引入聚醚基團(tuán)以減小鈣鎂離子的影響。HX驅(qū)油用外表活性劑使用性能一、測(cè)試條件區(qū)塊一 測(cè)試用油：孤東六區(qū)Ng31-53脫水原油 測(cè)試溫度：70 測(cè)試用水：礦化度8918 mg/L，Ca2+、Mg2+ 299mg/L 區(qū)塊二 測(cè)試用油：埕東西區(qū)Ng331脫水原油 測(cè)試溫度：60 測(cè)試用水：礦化度6246 mg/L，Ca2+、Mg2

11、+ 82mg/L測(cè)試用石油磺酸鹽：1、勝利石油磺酸鹽2、中孚石油磺酸鹽。實(shí)驗(yàn)用儀器：TX-500型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀。二、實(shí)驗(yàn)方法1.1 稱量清潔枯燥的稱量瓶的質(zhì)量，精確至0.001g，記作W1。 在稱量瓶中參加約2g外表活性劑試樣，使試樣均勻平鋪于稱量瓶中，精確至0.001g，記為W2。 將1.2中裝有試樣的稱量瓶置于恒溫枯燥箱中，1052下恒溫烘干2.5h。1.4 取出稱量瓶，放入枯燥器內(nèi)，冷卻30min后稱量，精確至0.001g，記為W3。 按式1計(jì)算固含量：S= W3W1 100% 1W2W1 式中： S-固含量； W1-稱量瓶的質(zhì)量，g； W2-未恒溫前樣品和稱量瓶的質(zhì)量，g； W3-

12、恒溫后樣品和稱量瓶的質(zhì)量，g。用分析天平稱取活性劑樣品于燒杯中，精確至0.001g，用量筒量取99mL蒸餾水參加燒杯，充分?jǐn)嚢枞芙夂笥胮H計(jì)測(cè)定。如要求不高時(shí)，用廣泛pH試紙測(cè)量也可。用分析天平準(zhǔn)確稱取20g樣品，精確至。分別稱取200-20g對(duì)應(yīng)的礦化水置于500mL燒杯中，開(kāi)動(dòng)磁力攪拌器在20020r/min下沿旋渦壁慢慢參加試樣，加熱到40后，繼續(xù)10min，所得溶液濃度為10%。目測(cè)，無(wú)懸浮物、無(wú)沉淀判定合格。用分析天平準(zhǔn)確稱取該區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的石油磺酸鹽，準(zhǔn)確稱取g外表活性劑，精確至，置于500ml的燒杯中,稱取對(duì)應(yīng)的模擬鹽水或注聚站污水, 開(kāi)動(dòng)恒速磁力攪拌器在20020r/min下內(nèi)

13、慢慢參加污水，然后繼續(xù)在20020r/min轉(zhuǎn)速下攪拌10min，所得溶液濃度為4000mg/L。用該區(qū)塊脫水后油樣，在該區(qū)塊油藏溫度下用界面張力儀測(cè)定。用分析天平準(zhǔn)確稱取對(duì)應(yīng)的石油磺酸鹽與外表活性劑，精確至，比例分別為1:1、2:1、3:1。按總濃度為0.4%，參加一定量的對(duì)應(yīng)的模擬鹽水或注聚站污水。按4所述方法進(jìn)行配制、攪拌。然后分別進(jìn)行界面張力測(cè)量。按4中所述用分析天平準(zhǔn)確稱取對(duì)應(yīng)的石油磺酸鹽與外表活性劑，比例3：1,稱取樣品與500ml的燒杯中，稱取對(duì)應(yīng)的模擬鹽水或注聚站污水分別配制成濃度分別為0.1%、0.2%、0. 3%、0.4%、0.5%、0.6%的母液分別檢測(cè)界面張力。用分析天

14、平準(zhǔn)確稱取25g對(duì)應(yīng)的地層油砂，精確到，放入250mL葡萄糖瓶中。參加75g活性劑溶液PS：S=3：1 濃度0.4%精確至，使固液比為1：3，蓋緊塞子，置于恒溫水浴振蕩器中，在油藏溫度下振蕩24h后，取出樣品，取上部清液，測(cè)定吸附前后溶液的濃度及界面張力變化。按4所述配制石油磺酸鹽與表活劑的比例為3：1，濃度為0.4%的母液，按油藏溫度放入恒溫箱中，檢測(cè)1、3、7、10、20、30天的界面張力。要求界面張力10-2mN/m。取對(duì)應(yīng)的聚丙烯酰胺干粉，用對(duì)應(yīng)的模擬鹽水或注聚站污水配制1500mg/l 聚合物溶液。用分析天平準(zhǔn)確稱取石油磺酸鹽與外表活性劑，比例為3：1。用1500mg/l聚合物溶液配

15、制濃度為0.4%的母液，復(fù)配后母液放置24h后，檢測(cè)表觀粘度、界面張力。要求表觀粘度變化較小，界面張力10-2mN/m。10.抗鈣、鎂離子檢測(cè) 按4中所述用分析天平準(zhǔn)確稱取對(duì)應(yīng)的石油磺酸鹽與外表活性劑，比例3：1,稱取樣品與500ml的燒杯中，在對(duì)應(yīng)的模擬鹽水或注聚站污水中參加100mg/l的CaCl2，溶好后將稱好的表活劑與石油磺酸鹽樣品配成0.4%的溶液，檢測(cè)界面張力，如果界面張力10-2mN/m，然后在上述配好的含有100 mg/l的CaCl2模擬鹽水或注聚站污水中再次參加100 mg/l的CaCl2，再次重新按4所述稱取表活劑與石油磺酸鹽樣品，將稱好的樣品配成0.4%的溶液，檢測(cè)界面張

16、力。反復(fù)進(jìn)行此操作，直至界面張力10-2mN/m。1油砂老化將地層油砂洗凈后與試驗(yàn)區(qū)塊原油按5：1比例質(zhì)量比混合，放入地層溫度下恒溫老化7天，每天定時(shí)攪拌，使油砂混合均勻。2 洗油方法用分析天平準(zhǔn)確稱取定量5克的油砂與0.3%的外表活性劑溶液50g混合，精確到，在油藏溫度下老化，期間定時(shí)搖動(dòng)。老化24h后，將上部溶液局部倒入分液漏斗，用石油醚萃取溶液中的原油，用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)430nm處比色分析。計(jì)算外表活性劑溶液中原油濃度，計(jì)算得出上層溶液中的原油量m。同時(shí)使用石油醚對(duì)洗油用同質(zhì)量的油砂進(jìn)行洗油，測(cè)定油砂外表附著原油質(zhì)量M。原油洗脫率可用下式表示：=m/M100%12.地層油砂替代用石英砂

17、處理方法：將不同目數(shù)的石英砂用自來(lái)水洗35遍，再用蒸餾水沖洗3遍，洗的過(guò)程要充分?jǐn)嚢?，烘干后按比例混合后代替地層油砂?三、 結(jié)果及討論1、HX驅(qū)油用外表活性劑使用濃度對(duì)界面張力的影響大量試驗(yàn)證明，當(dāng)油水界面張力低時(shí)，油滴容易變形，油滴通過(guò)喉道時(shí)，阻力減小，這樣親水巖石中處于高度分散狀態(tài)的剩余油就會(huì)被驅(qū)替出來(lái)，在一定的驅(qū)替液粘度和驅(qū)替速度下，油水界面張力越低，越有利于提高采收率，形成流動(dòng)油，降低界面張力是外表活性劑驅(qū)的根本依據(jù)。二元復(fù)合驅(qū)中外表活性劑的作用就是降低油水界面張力，那么活性劑的用量多大才能到達(dá)最正確的洗油效率呢，我們?cè)诓煌瑵舛韧獗砘钚詣l件下測(cè)試了界面張力，如圖1。圖1活性劑濃度對(duì)

18、界面張力的影響注：測(cè)試條件：區(qū)塊一孤東六區(qū)油水及溫度圖1為HX驅(qū)油用外表活性劑濃度對(duì)界面張力的影響, 可以看出隨著HX驅(qū)油用外表活性劑濃度的增加界面張力迅速下降。在較大范圍內(nèi)均可到達(dá)10-3mN/m 的超低界面張力, 說(shuō)明該活性劑具有很高的活性。2、礦化度對(duì)體系界面張力的影響圖2NaCl 濃度對(duì)界面張力的影響注：測(cè)試條件：區(qū)塊一孤東六區(qū)油水及溫度圖2 為NaCl對(duì)HX驅(qū)油用外表活性劑體系界面張力的影響, %的HX驅(qū)油用外表活性劑體系隨礦化度而增加,界面張力下降, 礦化度到達(dá)9000ppm 后, 界面張力隨礦化度增加而上升, 可見(jiàn)在活性劑濃度較高時(shí), 存在界面張力最低值的最優(yōu)含鹽量。當(dāng)HX驅(qū)油用

19、外表活性劑% 時(shí), 礦化度對(duì)界面張力的影響很小, 而HX驅(qū)油用外表活性劑% 時(shí), 界面張力隨礦化度增加而減小, 且變化幅度較大。由于最低界面張力處對(duì)應(yīng)的狀態(tài)是活性劑在界面兩側(cè)的分配系數(shù)接近1 (兩相體系) , 或剩余油相和剩余水相中活性劑分配系數(shù)為1 (三相體系) , 此時(shí)體系的鹽度為最正確鹽度。高于或低于最正確鹽度, 都會(huì)使活性劑分子的分配系數(shù)偏離1 的狀態(tài), 從而導(dǎo)致界面張力上升。鹽的參加雖然能使低張力區(qū)變寬, 但鹽的濃度仍然限制在一定范圍內(nèi), 當(dāng)鹽(氯化鈉) 的濃度超過(guò)限量后不但界面張力不斷上升,并且在驅(qū)油過(guò)程中也會(huì)使活性劑的吸附量增加, 加大活性劑的消耗量。3、HX表活劑與聚合物復(fù)合體

20、系的性能 為了測(cè)試HX驅(qū)油用外表活性劑對(duì)聚合物的配伍性，我們使用華興驅(qū)油用聚丙烯酰胺與HX驅(qū)油用外表活性劑配伍進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果列于下表：體系名稱復(fù)合體系最低界面張力單表活劑界面張力復(fù)合體系粘度單聚合物粘度HX表活劑+華興聚合物10-310-338.08表1 HX表活劑與聚合物復(fù)合體系的性能注：測(cè)試條件：區(qū)塊一孤東六區(qū)油水及溫度由表1可知, HX驅(qū)油用表活劑與華興聚合物的配伍性較好，復(fù)配后還能保持超低的界面張力，而且HX表活劑的參加幾乎不影響聚合物的粘度。4、HX表活劑與石油磺酸鹽復(fù)合體系的性能根據(jù)勝利油田的實(shí)際情況，二元復(fù)合驅(qū)使用的表活劑必須與石油磺酸鹽配合使用，這就要求我們研發(fā)的表活劑必須與石

21、油磺酸鹽有著良好的配伍性。我們首先單一使用石油磺酸鹽測(cè)試界面張力，測(cè)試結(jié)果列于下表：石油磺酸鹽廠家石油磺酸鹽濃度界面張力最低值 mN/m穩(wěn)定時(shí)間 min勝利0.3%10-1500.4%10-1650.5%10-1900.6%10-190中孚0.3%1.710-1600.4%1.410-1750.5%1.810-1950.6%1.910-190表2 單一石油磺酸鹽界面張力試驗(yàn)結(jié)果注：測(cè)試條件：區(qū)塊一孤東六區(qū)油水及溫度由表2可以看出，單一使用石油磺酸鹽的效果并不很理想，油水界面張力值不能到達(dá)超低。接下來(lái)我們把石油磺酸鹽和HX表活劑以不同比例復(fù)配使用，分別以不同使用濃度測(cè)試界面張力。由于兩個(gè)區(qū)塊的油

22、藏性質(zhì)和測(cè)試條件不一樣，我們的研發(fā)部門根據(jù)兩個(gè)區(qū)塊的特點(diǎn)，分別研制了HX-1和HX-2兩種更有針對(duì)性的表活劑產(chǎn)品。HX-1表活劑更適合區(qū)塊一，HX-2表活劑更適合區(qū)塊二，兩種表活劑產(chǎn)品分別對(duì)各自適合的區(qū)塊用兩種磺酸鹽，按不同比例，不同濃度進(jìn)行一系列的界面張力的測(cè)試，結(jié)果列于表3。測(cè)試條件石油磺酸鹽與HX表活劑的比例復(fù)配體系濃度,mg/L界面張力mN/m穩(wěn)定時(shí)間min備注HX-1區(qū)塊一孤東六區(qū)油水及溫度中孚石油磺酸鹽1：210007.110-355達(dá)標(biāo)20005.410-350達(dá)標(biāo)30003.610-345達(dá)標(biāo)40003.310-340達(dá)標(biāo)50001.210-350達(dá)標(biāo)60004.110-355

23、達(dá)標(biāo)1：110008.610-350達(dá)標(biāo)20007.610-330達(dá)標(biāo)300010-345達(dá)標(biāo)400010-350達(dá)標(biāo)500010-360達(dá)標(biāo)600010-355達(dá)標(biāo)2：1100010-350達(dá)標(biāo)200010-350達(dá)標(biāo)300010-360達(dá)標(biāo)400010-355達(dá)標(biāo)500010-355達(dá)標(biāo)600010-350達(dá)標(biāo)3：110008.010-350達(dá)標(biāo)200010-350達(dá)標(biāo)300010-360達(dá)標(biāo)400010-355達(dá)標(biāo)500010-350達(dá)標(biāo)60007.810-350達(dá)標(biāo)HX-2區(qū)塊二埕東西區(qū)油水及溫度中孚石油磺酸鹽1：210006.910-355達(dá)標(biāo)200010-350達(dá)標(biāo)300010-3

24、45達(dá)標(biāo)400010-340達(dá)標(biāo)50001.310-350達(dá)標(biāo)60005.210-355達(dá)標(biāo)1：110007.810-350達(dá)標(biāo)20006.710-330達(dá)標(biāo)300010-345達(dá)標(biāo)400010-350達(dá)標(biāo)500010-360達(dá)標(biāo)60004.810-355達(dá)標(biāo)2：110008.110-350達(dá)標(biāo)20007.010-350達(dá)標(biāo)30006.710-360達(dá)標(biāo)40003.210-355達(dá)標(biāo)50001.910-355達(dá)標(biāo)600010-350達(dá)標(biāo)3：110007.710-350達(dá)標(biāo)20004.110-350達(dá)標(biāo)30004.210-360達(dá)標(biāo)40001.610-355達(dá)標(biāo)50004.510-350達(dá)標(biāo)60

25、006.710-350達(dá)標(biāo)HX-1區(qū)塊一孤東六區(qū)油水及溫度勝利石油磺酸鹽1：210006.110-355達(dá)標(biāo)20004.610-350達(dá)標(biāo)30002.810-345達(dá)標(biāo)40001.910-340達(dá)標(biāo)50001.010-350達(dá)標(biāo)60003.210-355達(dá)標(biāo)1：110006.410-350達(dá)標(biāo)20006.110-330達(dá)標(biāo)30005.010-345達(dá)標(biāo)40005.310-350達(dá)標(biāo)50001.910-360達(dá)標(biāo)60005.010-355達(dá)標(biāo)2：110008.110-350達(dá)標(biāo)20006.210-350達(dá)標(biāo)30004.910-360達(dá)標(biāo)40002.110-355達(dá)標(biāo)50002.410-355達(dá)標(biāo)

26、60002.510-350達(dá)標(biāo)3：110008.210-350達(dá)標(biāo)20004.310-350達(dá)標(biāo)30005.510-360達(dá)標(biāo)40003.810-355達(dá)標(biāo)50005.110-350達(dá)標(biāo)60006.810-350達(dá)標(biāo)HX-2區(qū)塊二埕東西區(qū)油水及溫度勝利石油磺酸鹽1：210005.210-355達(dá)標(biāo)20004.310-350達(dá)標(biāo)30002.610-345達(dá)標(biāo)40001.910-340達(dá)標(biāo)50001.010-350達(dá)標(biāo)60003.210-355達(dá)標(biāo)1：110005.910-350達(dá)標(biāo)20004.810-330達(dá)標(biāo)30004.310-345達(dá)標(biāo)40003.410-350達(dá)標(biāo)50001.910-360

27、達(dá)標(biāo)60002.610-355達(dá)標(biāo)2：110006.210-350達(dá)標(biāo)20005.110-350達(dá)標(biāo)30004.610-360達(dá)標(biāo)40002.310-355達(dá)標(biāo)50001.110-355達(dá)標(biāo)60001.310-350達(dá)標(biāo)3：110005.710-350達(dá)標(biāo)20003.210-350達(dá)標(biāo)30002.910-360達(dá)標(biāo)40001.710-355達(dá)標(biāo)50003.310-350達(dá)標(biāo)60003.610-350達(dá)標(biāo)表3 HX表活劑與石油磺酸鹽復(fù)配性 由表3可以看出，石油磺酸鹽與HX表活劑復(fù)配比例從1：2到3：1，使用濃度從1000ppm到6000ppm，界面張力都能到達(dá)超低，說(shuō)明HX表活劑與石油磺酸鹽的配

28、伍性很好。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上看，HX表活劑與勝利的石油磺酸鹽配合使用效果更好。5、HX表活劑與石油磺酸鹽復(fù)合體系對(duì)聚合物配伍性為了測(cè)試HX表活劑與石油磺酸鹽復(fù)合體系對(duì)聚合物的復(fù)配性能，我們分別對(duì)活性劑體系2000ppm石油磺酸鹽+1000ppm HX表活劑與復(fù)合體系2000ppm石油磺酸鹽+1000ppm HX表活劑+1500mg/L聚合物按不同的時(shí)間測(cè)試界面張力，結(jié)果如以下圖。圖3HX表活劑與石油磺酸鹽比例為1:2時(shí)與聚合物的復(fù)配性注：測(cè)試條件：區(qū)塊一孤東六區(qū)油水及溫度由圖3可以看出，由于體系粘度的增加，使得活性劑由水相向油水界面擴(kuò)散速度減慢，使到達(dá)超低界面張力時(shí)間延長(zhǎng)，但是最低界面張力的數(shù)量級(jí)并

29、沒(méi)有發(fā)生變化，這說(shuō)明參加聚合物后仍能保持較好的降低界面張力能力。 6、HX表活劑的長(zhǎng)期穩(wěn)定性我們將石油磺酸鹽與HX表活劑按不同比例時(shí)濃度為4000mg/L的混合物放置在70度的烘箱中定期測(cè)定界面張力得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于下表。時(shí)間,天比例12510203060901:110-310-310-310-310-310-310-310-32:110-310-310-310-310-310-310-310-33:110-310-310-310-310-310-210-210-3表4 HX表活劑長(zhǎng)期穩(wěn)定性試驗(yàn)注：測(cè)試條件：區(qū)塊一孤東六區(qū)油水及溫度 從表4可見(jiàn)，比例為1:1,2:1的穩(wěn)定性較好，3:1的放置3

30、0天界面張力及升高較多不能到達(dá)10-3。四、HX 驅(qū)油用外表活性劑耐溫、耐鹽和防垢性能HX驅(qū)油用外表活性劑的耐溫耐鹽性能表現(xiàn)在其水溶液在270溫度下處理72h未觀察到明顯的分解；在礦化度大于100000mg/L,鈣鎂離子大于5000mg/L的水中仍表現(xiàn)出良好的外表活性,說(shuō)明它們具有優(yōu)異的耐鹽性能,且鹽含量越高,外表活性越強(qiáng)。 1、HX驅(qū)油用外表活性劑耐鹽性能將1%的HX驅(qū)油用外表活性劑水溶液中參加不同數(shù)量的NaCl或CaCl2后在60恒溫靜置24h后離心,觀察有無(wú)新相析出,以不析出新相的最大NaCl或CaCl2濃度來(lái)評(píng)定改活性劑的耐鹽性能。試驗(yàn)說(shuō)明, HX驅(qū)油用外表活性劑能溶解于300000

31、mg/L的NaCl水溶液中而不析出新相。在5000 mg/L的CaCl22水溶液中也不析出新相。圖5是HX驅(qū)油用外表活性劑在100000 mg/L NaCl且含5000 mg/L CaCl2水溶液中的濃度-外表張力曲線。HX 圖4 HX驅(qū)油用外表活性劑的外表張力從圖4可以看出,在高礦化度、高二價(jià)陽(yáng)離子的水中表現(xiàn)出良好的外表活性。而且試驗(yàn)還說(shuō)明該外表活性劑降低水外表張力的能力隨鹽含量的增加而增強(qiáng)。同樣,在鹽酸中也表現(xiàn)出極好的外表性,0.02%的 HX驅(qū)油用外表活性劑即可把16%的鹽酸溶液的外表張力降低至30mN/m。這為外表活性劑做高礦化度地層驅(qū)油劑和酸液添加劑奠定了根底。2、HX驅(qū)油用外表活性

32、劑耐溫性能 1結(jié)構(gòu)耐溫性將5% 的HX驅(qū)油用外表活性劑水溶液封于安瓿瓶中,在10MPa的壓力和270高溫下處理72h見(jiàn)圖5，外表活性劑濃度完全不發(fā)生變化,說(shuō)明未發(fā)生分解,因此HX外表活性劑有很好的高溫穩(wěn)定性。圖5 HX活性劑耐溫試驗(yàn) 2性質(zhì)耐溫性一般來(lái)講,非離子型外表活性劑的耐鹽能力隨溫度的升高而降低,而陰離子型外表活性劑那么相反,其耐鹽能力隨溫度的升高而增強(qiáng)。這是因?yàn)殡S著溫度的升高,非離子型外表活性劑的親水基團(tuán)如 、-22-等與水分子形成的氫鍵減弱,外表活性劑的親水性能下降,耐鹽能力降低。陰離子型外表活性劑的離子基團(tuán)的親水性隨溫度升高而增強(qiáng),有利于耐鹽能力的提高。正因如此對(duì)于HX驅(qū)油用外表活

33、性劑，由于溫度升高引起上述非離子-陰離子型兩性外表活性劑的非離子基團(tuán)親水性下降與陰離子基團(tuán)親水性增加可局部抵消,從而導(dǎo)致外表活性劑的性質(zhì)對(duì)溫度的變化不敏感,表現(xiàn)出優(yōu)異的耐溫性能。如用該藥劑配制的中相微乳相態(tài)穩(wěn)定，在30及90下的起泡能力變化不大。3、HX驅(qū)油用外表活性劑防垢性能目前油田防垢劑的研究與應(yīng)用多集中于有機(jī)磷酸鹽和聚合物兩種類型上,而外表活性劑類型的防垢劑研究較少,非離子-陰離子型兩性外表活性劑是目前報(bào)道具有防垢作用的外表活性劑。按照中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/ T5623-93油田用防垢劑性能評(píng)定方法進(jìn)行了上述HX外表活性劑抑制4垢的性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。HX驅(qū)油用外表

34、活性劑 圖6 HX外表活性劑防垢性能從圖6可以看出,HX外表活性劑具有優(yōu)良的防垢性能,在濃度為30/40/時(shí),防垢率均可達(dá)90%以上，因此該外表活性劑是具有多種用途的化學(xué)劑。五、HX驅(qū)油用外表活性劑乳化實(shí)驗(yàn)1、將HX驅(qū)油用外表活性劑溶液0.5%濃度和埕東西區(qū)Ng331原油預(yù)熱到45，將油、水兩相在試管中以不同的油、水比例混合震動(dòng)使其乳化，在45下靜置結(jié)果說(shuō)明，油、水比在 7/3至8/2 的范圍內(nèi)均能產(chǎn)生良好的乳狀液。通過(guò)顯微鏡裝置，從微觀模型內(nèi)也進(jìn)行了油、水乳化實(shí)驗(yàn)研究，圖7為油、水乳狀液在微觀模型孔內(nèi)的流動(dòng)情形。在水驅(qū)過(guò)程中，不動(dòng)的原油注入HX驅(qū)油用外表活性劑后被乳化為更小的液滴，在流動(dòng)過(guò)程

35、中，油滴受到拉伸，被切割成細(xì)小的油絲，由藥液攜帶出來(lái)。 圖7 油水乳狀液在空隙介質(zhì)中的流動(dòng)2、HX驅(qū)油用外表活性劑對(duì)原油乳狀液的形成和穩(wěn)定的影響1外表活性劑的乳化性乳狀液是一種分散體系，其中至少一種液體以液滴的形式均勻的分散于一個(gè)于之不相混融的液體之中。乳化劑是使原油形成較穩(wěn)定的乳狀液的關(guān)鍵因素，一種理想的乳化劑不僅與內(nèi)相親和力較強(qiáng)，而且與分散介質(zhì)也要有較強(qiáng)的親和力。HX驅(qū)油用外表活性劑就是一種較好的乳化劑。 2混合強(qiáng)度對(duì)HX驅(qū)油用外表活性劑乳化影響在45條件下，將油水按1/1 的比例裝入比色管中，用手搖50次后，觀察水相、油相的狀態(tài)和體積變化。在手搖條件下，水和原油不能乳化。我們用0.2-0

36、.5%的HX驅(qū)油用外表活性劑溶液與原油混合，用手搖時(shí)可乳化形成O/W型乳狀液，且乳狀液中含有4.0-8.0%的原油。立式攪拌器10r/min、100 r/min、1000 r/min和均化器1100 r/min，轉(zhuǎn)速對(duì)原油的影響，當(dāng)轉(zhuǎn)速到達(dá)1000 r/min以上，低濃度HX驅(qū)油用外表活性劑0.005%水溶液與原油均可乳化，說(shuō)明高混合強(qiáng)度有利于藥液與原油的乳化。 3油、水比例對(duì)HX驅(qū)油用外表活性劑形成原油乳狀液類型的影響乳化液的類型有四種，如圖8所示。水驅(qū)原油乳狀液通常為W/O型居多，也有局部為O/W型，化學(xué)驅(qū)原油乳狀液可出現(xiàn)各種類型。乳狀液類型的穩(wěn)定性除了與體系中的化學(xué)劑濃度、油水性質(zhì)有關(guān)外

37、，還與油水比例有關(guān)。 圖8 乳化液四種類型示意圖我們配制含水為10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%的原油乳化液，考察油水體積比對(duì)HX驅(qū)油用外表活性劑形成原油乳狀液的影響。用真色彩圖像分析儀進(jìn)行分析，結(jié)果說(shuō)明，當(dāng)原油含水小于30%時(shí)，原油乳化液為油包水型，乳化液中水珠粒小、分布窄，隨著含水率的上升，粒徑變化不大；當(dāng)含水率大于30%時(shí)，原油乳化液類型為水包油型，粒徑較大，分布寬。圖9為含水率與原油粘度關(guān)系曲線，HX驅(qū)油用外表活性劑0.5%溶液與原油之間形成乳化液，隨著含水率的上升乳化液粘度上升。到30%含水時(shí)，乳化液粘度值最高，之后隨著含水率的上升粘度急劇下降至較低值，這

38、說(shuō)明HX驅(qū)油用外表活性劑與原油形成的乳化液的轉(zhuǎn)型點(diǎn)是30%含水。 圖9 HX外表活性劑對(duì)不同含水原油粘度變化五、HX驅(qū)油用外表活性劑“色譜別離分析在高溫、高礦化度油藏情況下，使用較普遍的是非離子和陰離子復(fù)配的外表活性劑體系，但現(xiàn)場(chǎng)使用說(shuō)明這種外表活性及驅(qū)油體系在地層中會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的“色譜別離，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)其最優(yōu)化設(shè)計(jì)。大量的技術(shù)實(shí)驗(yàn)證明，要防止發(fā)生“色譜別離現(xiàn)象，可將非離子基團(tuán)和陰離子基團(tuán)同時(shí)設(shè)計(jì)在一個(gè)外表活性劑分子結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而得到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、性能優(yōu)良的非離子-陰離子復(fù)合外表活性劑，而HX驅(qū)油用外表活性劑就屬于非離子-陰離子外表活性劑。且該藥劑與石油磺酸鹽的配伍性好，在進(jìn)入到地層后出現(xiàn)“色普別離現(xiàn)

39、象的可能性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于陰離子與非離子外表活性劑的復(fù)配體系。六、HX驅(qū)油用外表活性劑吸附測(cè)試 HX驅(qū)油用外表活性劑是一種新型的外表活性劑，其分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了該產(chǎn)品耐高溫高鹽的特點(diǎn)，并且能夠與原油形成超低界面張力。為了最大限度的發(fā)揮該活性劑的驅(qū)油效率，我們?cè)谄浠钚泽w系中又參加了多種成分，如：增效劑、助溶劑、分散劑、抗吸附劑等成分。用來(lái)進(jìn)一步增加活性劑的溶解性，抑制外表活性劑氧化和水解，與油藏流體有良好的配伍性，減少活性劑在地層中的吸附損失，最大限度降低地層對(duì)該外表活性劑的吸附量。1、減少HX外表活性劑在地層中的吸附因素1HX外表活性劑的碳?xì)滏湜Q定了其吸附量小于其它類型活性劑 研究說(shuō)明，外表活性劑分子在巖石外表上吸附量是隨著碳?xì)滏溤龃蠖龃蟮?，主要因?yàn)殡S著碳?xì)滏溤龃蟆⒎肿?/p>