油田化學(xué)：第四章 化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件

第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)第二篇采油化學(xué)第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)第二篇采油化學(xué)1一、采油中存在的問題（1）采收率低地層非均質(zhì)性波及系數(shù)洗油效率油層化學(xué)改造前言一、采油中存在的問題（1）采收率低地層非均質(zhì)性波及系數(shù)2低（酸化壓裂技術(shù)）蠟（清防蠟技術(shù)）水（調(diào)剖堵水技術(shù)）稠（稠油降粘開采技術(shù)）砂（防砂技術(shù)）油水井的化學(xué)改造一、采油中存在的問題（2）前言油水井問題低（酸化壓裂技術(shù)）蠟（清防蠟技術(shù)）水（調(diào)剖堵水技術(shù)3波及系數(shù)：是指驅(qū)油劑波及到的油層容積與整個(gè)含油容積的比值。原油采收率（ER）=采出儲量（NR）/地質(zhì)儲量（N

）×100％水驅(qū)采收率（ER）=波及系數(shù)（EV）X洗油效率（ED）×100％Vsw－驅(qū)油介質(zhì)驅(qū)替到的容積；V－油藏總?cè)莘e；前言二、原油采收率波及系數(shù)：是指驅(qū)油劑波及到的油層容積與整個(gè)含油容積的比值。原4洗油效率：是指驅(qū)油劑波及到的油層所采出的油量與這部分油層儲量的比值。油層改造有兩個(gè)途徑：提高波及系數(shù)提高洗油效率

So－原始含油飽和度；Sor－殘余油飽和度；前言二、原油采收率洗油效率：是指驅(qū)油劑波及到的油層所采出的油量與這部分油層儲量5提高波及系數(shù)影響因素：不均質(zhì)性、水油流度比提高波及系數(shù)的主要方法：

改變驅(qū)油劑和（或）油的流度。流度是流體通過孔隙介質(zhì)能力的一種量度前言提高波及系數(shù)影響因素：不均質(zhì)性、水油流度比前言6提高洗油效率提高洗油效率的主要方法№1改變巖石表面的潤濕性№2減小毛細(xì)管阻力效應(yīng)的不利影響前言提高洗油效率提高洗油效率的主要方法前言7化學(xué)驅(qū)油法（化學(xué)驅(qū)）聚合物驅(qū)油法（聚合物驅(qū)）表面活性劑驅(qū)油法（表面活性劑驅(qū)）堿驅(qū)油法（堿驅(qū)）混相驅(qū)油法（混相驅(qū)）烴類混相驅(qū)油法（烴類混相驅(qū)）非烴類混相驅(qū)油法（非烴類相驅(qū)）

前言三、改造油層的方法化學(xué)驅(qū)油法（化學(xué)驅(qū)）前言三、改造油層的方法8熱力采油法（熱采）蒸汽驅(qū)油法（蒸汽驅(qū)）油層就地燃燒法（火燒油層）

微生物采油法激活油藏本源微生物采油法注入適合微生物的采油法

熱力采油法（熱采）微生物采油法9本章主要內(nèi)容4-1聚合物驅(qū)4-2表面活性劑驅(qū)4-3堿驅(qū)4-4復(fù)合驅(qū)4-5混相驅(qū)本章主要內(nèi)容4-1聚合物驅(qū)10第一節(jié)聚合物驅(qū)第四章油層化學(xué)改造第一節(jié)聚合物驅(qū)第四章油層化學(xué)改造11聚合物驅(qū)是以聚合物溶液為驅(qū)油劑的驅(qū)油法。也稱為：聚合物溶液驅(qū)聚合物強(qiáng)化水驅(qū)稠化水驅(qū)和增粘水驅(qū)注聚第一節(jié)聚合物驅(qū)一、概念聚合物驅(qū)是以聚合物溶液為驅(qū)油劑的驅(qū)油法。注聚第一節(jié)聚合物12部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）油田主要用HPAM熱穩(wěn)定性好（耐溫93℃）；剪切穩(wěn)定性較差；化學(xué)穩(wěn)定性較差（氧化降解）；生物穩(wěn)定性好第一節(jié)聚合物驅(qū)二、聚合物驅(qū)用聚合物部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）油田主要用HPAM熱穩(wěn)定性好13高溫高鹽油藏高溫高鹽油藏14圖1疏水締合聚合物分子結(jié)構(gòu)示意圖（R為疏水側(cè)鏈,碳原子數(shù)在12-20間不等）疏水締合聚合物大分子鏈上帶有少量疏水基團(tuán)，在水溶液中，此類聚合物的疏水基團(tuán)由于疏水作用而發(fā)生聚集，使大分子鏈產(chǎn)生分子內(nèi)和分子間締合。當(dāng)聚合物濃度高于某一臨界濃度（CMC）后，溶液粘度大幅度升高。疏水締合聚合物增粘及抗溫、抗鹽能力強(qiáng)；抗剪切能力強(qiáng)。疏水締合聚合物（HydrophobicallyModified）

圖1疏水締合聚合物分子結(jié)構(gòu)示意圖（R為疏水側(cè)鏈,碳原子數(shù)在115驅(qū)油用HPAM具有以下基本特征：（1）高分子量：一般驅(qū)油用HPAM的分子量為1千萬到幾千萬；（2）多分散性：HPAM的分子量具有不均一性，是分子量不等的同系聚合物的混合物；（3）幾何結(jié)構(gòu)多樣化：聚合物的幾何結(jié)構(gòu)有線型、支型和體型三種形態(tài)；（4）物化性能穩(wěn)定：HPAM具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和特殊的物理性能，以滿足驅(qū)油的要求。第一節(jié)聚合物驅(qū)驅(qū)油用HPAM具有以下基本特征：第一節(jié)聚合物驅(qū)162黃胞膠（XC）（生物聚合物）熱穩(wěn)定性差（71℃）；生物穩(wěn)定性差（需加醛類殺菌劑）；剪切穩(wěn)定性好（支鏈）。第一節(jié)聚合物驅(qū)2黃胞膠（XC）（生物聚合物）熱穩(wěn)定性差（71℃）；生物穩(wěn)17增加水的粘度◎超過一定濃度，聚合物分子互相糾纏形成結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)粘度?！蚓酆衔镦溨械挠H水基團(tuán)在水中溶劑化（水化）?！蛉魹殡x子型聚合物，則可在水中解離，形成擴(kuò)散雙電層產(chǎn)生許多帶電符號相同的鏈段（由若干鏈節(jié)組成，是鏈中能獨(dú)立運(yùn)動的最小單位），使聚合物分子在水中形成松散的無規(guī)線團(tuán)，因而有好的增粘能力。三、聚合物對水的稠化能力增加水的粘度三、聚合物對水的稠化能力18四、聚合物溶液的粘彈性聚合物溶液的彈性是由拉伸作用下聚合物分子采取伸直的構(gòu)象，而在拉伸作用消失后聚合物分子采取較蜷曲的構(gòu)象所引起的。四、聚合物溶液的粘彈性聚合物溶液的彈性是由拉伸作用19

滯留的兩種形式:（l）吸附聚合物吸附是指聚合物通過色散力、氫鍵等作用力而聚集在巖石孔隙結(jié)構(gòu)表面的現(xiàn)象。（2）捕集

聚合物捕集是指直徑小于孔喉直徑的聚合物分子的無規(guī)線團(tuán)通過“架橋”而留在孔喉外的現(xiàn)象。五、聚合物在孔隙介質(zhì)中的滯留第一節(jié)聚合物驅(qū)滯留的兩種形式:五、聚合物在孔隙介質(zhì)中的滯留第一節(jié)聚合物20

1、定義：鹽對聚合物溶液粘度產(chǎn)生特殊影響（粘度降低）的效應(yīng)。

2、原因：鹽加入后，羧基與鈉離子形成的擴(kuò)散雙電層受到鹽的壓縮作用，使鏈段的負(fù)電性減小，HPAM分子形成緊密的無規(guī)線團(tuán)，因而對水的稠化能力大大減小。最好用清水配注聚合物，且前后注淡水段塞。第一節(jié)聚合物驅(qū)六、鹽敏效應(yīng)1、定義：鹽對聚合物溶液粘度產(chǎn)生特殊影響（粘度降低）的效21提高了平面的波及系數(shù)第一節(jié)聚合物驅(qū)七、聚合物驅(qū)與水驅(qū)的對比提高了平面的波及系數(shù)第一節(jié)聚合物驅(qū)七、聚合物驅(qū)與水驅(qū)的對比22提高了縱向的波及系數(shù)第一節(jié)聚合物驅(qū)提高了縱向的波及系數(shù)第一節(jié)聚合物驅(qū)231波及系數(shù)與水油流度比的關(guān)系定義：水油流度比第一節(jié)聚合物驅(qū)八、聚合物驅(qū)的EOR原理1波及系數(shù)與水油流度比的關(guān)系定義：水油流度比第一節(jié)聚合24隨著MWO的減小，波及系數(shù)增大，采收率提高第一節(jié)聚合物驅(qū)隨著MWO的減小，波及系數(shù)增大，采收率提高第一節(jié)聚合物驅(qū)252聚合物降低水油流度比的原因（Ⅰ）I增加水的粘度纏繞+親水基團(tuán)的溶劑化+離子型聚合物的解離→稠化增粘→減小了λW→減小了MWO→增大了EV→提高了ER第一節(jié)聚合物驅(qū)2聚合物降低水油流度比的原因（Ⅰ）I增加水的粘度纏繞+親26Ⅱ減小孔隙介質(zhì)對水的滲透率滯留＝吸附和捕集→增大了水的流動阻力→減小水的KrW→提高EV→提高了ER2聚合物降低水油流度比的原因（Ⅱ）第一節(jié)聚合物驅(qū)Ⅱ減小孔隙介質(zhì)對水的滲透率滯留＝吸附和捕集→增大了水的流動阻27通過對水的稠化→增大水的粘度在孔隙中滯留→減小了對水的滲透率降低了水的流度→減小了水油流度比→抑制水沿高滲透層的指進(jìn)→增大了波及系數(shù)→提高了原油采收率第一節(jié)聚合物驅(qū)通過對水的稠化→增大水的粘度降低了水的流度→減小了水油流度比283.聚合物溶液粘彈性驅(qū)油機(jī)理

當(dāng)聚合物溶液經(jīng)過孔吼結(jié)構(gòu)受拉伸作用時(shí)，溶液中的聚合物分子采取較伸直的構(gòu)象，但當(dāng)它離開孔吼結(jié)構(gòu)時(shí)，溶液中聚合物分子則采取較蜷曲的構(gòu)象，從而使溶液向流動方向的法線膨脹，顯示出彈性，驅(qū)出水驅(qū)不能驅(qū)出的砂粒間的剩余油，達(dá)到提高聚合物溶液洗油效率的目的。3.聚合物溶液粘彈性驅(qū)油機(jī)理當(dāng)聚合物溶液經(jīng)過孔吼結(jié)構(gòu)29前后的段塞主要是防止聚合物的鹽敏效應(yīng)第一節(jié)聚合物驅(qū)八、聚合物驅(qū)段塞圖前后的段塞主要是防止聚合物的鹽敏效應(yīng)第一節(jié)聚合物驅(qū)八、聚合30九、一個(gè)實(shí)例第一節(jié)聚合物驅(qū)九、一個(gè)實(shí)例第一節(jié)聚合物驅(qū)31聚合物配注工藝

目前使用的聚合物地面配注工藝系統(tǒng)為集中配制、分散注入工藝。聚合物配注工藝32聚合物驅(qū)地面流程孤東油田七區(qū)中注聚工藝流程示意圖聚合物驅(qū)地面流程孤東油田七區(qū)中注聚工藝流程示意圖33聚合物熟化罐聚合物熟化罐34聚合物溶液注入設(shè)備聚合物溶液注入設(shè)備35聚合物驅(qū)小結(jié)一、基本概念：聚合物驅(qū)；采收率；波及系數(shù)；洗油效率；流度；流度比；聚合物的鹽敏效應(yīng)。二、基本原理：①聚合物驅(qū)提高采收率的基本原理。②驅(qū)油用聚合物及其重要性質(zhì)。③聚合物驅(qū)的基本段塞。第一節(jié)聚合物驅(qū)聚合物驅(qū)小結(jié)第一節(jié)聚合物驅(qū)361、表面活性劑

加入少量就能降低溶液的表面張力的物質(zhì)。它具有潤濕、乳化、起泡和洗滌等作用?；靖拍钕礉嵕敬季垩跻蚁┟淹榛交撬徕c1、表面活性劑基本概念洗潔精372、表面張力

引起液體表面自動收縮的單位長度上的力。單位為：mN/m或N/m。2005年度科學(xué)幻想攝影獎作品愛因斯坦年獎(EinsteinYearAward):第1名“表面張力”(Surfacetension);作者:羅伯特·安德森(RobertAnderson)

2、表面張力2005年度科學(xué)幻想攝影獎作品38油田化學(xué)：第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件393、臨界膠束濃度

當(dāng)表面活性劑在溶液中超過一定濃度時(shí)，會從單個(gè)的離子或分子締合成為膠態(tài)聚集物，也就是膠束。此時(shí)溶液性質(zhì)發(fā)生突變，溶液形成膠束時(shí)的濃度稱為臨界膠束濃度。4、表面活性劑的親水親油平衡值HLB值（Hydrophile－LipophileBalance）：表面活性劑分子中親水基的強(qiáng)度與親油基的強(qiáng)度之比值，就稱為親水親油平衡值，簡稱HLB值。通常將親油性強(qiáng)的油酸的HLB值規(guī)定為1，而將親水性強(qiáng)的油酸鈉的HLB值規(guī)定為18。以這兩個(gè)值為標(biāo)準(zhǔn)，就可以相對的確定每種表面活性劑的HLB值。HLB值越大，親水性越強(qiáng)。3、臨界膠束濃度4、表面活性劑的親水親油平衡值HLB值（H40潤濕性：表面被流體潤濕（鋪展）的情況。分類：親水性、親油性、兩性潤濕接觸角：沿氣液固三相交點(diǎn)對液滴表面所作切線與液固界面所夾的角，通常用q表示潤濕性：表面被流體潤濕（鋪展）的情況。分類：親水性、親油性、41若q>90°，說明液體對固體潤濕性不好，如汞在玻璃表面；若q<90°，液體對固體潤濕性好，如水在潔凈的玻璃表面。若q=0°，液體對固體完全潤濕。若q=180°，液體對固體完全不潤濕。若q>90°，說明液體對固體潤濕性不好，如汞在玻42第二節(jié)表面活性劑驅(qū)第四章油層化學(xué)改造第二節(jié)表面活性劑驅(qū)第四章油層化學(xué)改造431.定義以表面活性劑體系作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法2.表面活性劑體系稀表面活性劑體系（c<2%）活性水膠束溶液濃表面活性劑體系(c>2%)水外相微乳油外相微乳中相微乳第二節(jié)表面活性劑驅(qū)一、概念與分類1.定義第二節(jié)表面活性劑驅(qū)一、概念與分類44二活性劑驅(qū)用活性劑1、磺酸鹽型表面活性劑合成磺酸鹽是另一類重要的磺酸鹽型表面活性劑?？捎上鄳?yīng)的烴類（如烷烴、烷基苯、烷基甲苯、烷基二甲苯等）用相應(yīng)的合成方法制得。烷基磺酸鹽、烷基芳基磺酸鹽、-烯烴磺酸鹽等屬這一類磺酸鹽。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)二活性劑驅(qū)用活性劑1、磺酸鹽型表面活性劑合成磺酸鹽是452、羧酸鹽型表面活性劑

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)2、羧酸鹽型表面活性劑第二節(jié)表面活性劑驅(qū)463、聚醚型表面活性劑

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)3、聚醚型表面活性劑第二節(jié)表面活性劑驅(qū)474、非離子-陰離子型兩性表面活性劑

耐鹽性能好，耐高價(jià)金屬離子常用陰離子型及非離子型表面活性劑第二節(jié)表面活性劑驅(qū)4、非離子-陰離子型兩性表面活性劑耐鹽性能好，耐高價(jià)金屬離485、孿連表面活性劑

表面活性高，有協(xié)同效應(yīng)（R為聯(lián)接基團(tuán)）5、孿連表面活性劑表面活性高，有協(xié)同效應(yīng)（R為聯(lián)接基團(tuán)）496、生物表面活性劑

環(huán)境友好6、生物表面活性劑環(huán)境友好50三、活性水驅(qū)1

定義：以活性水作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法叫活性水驅(qū)。

活性水：屬稀表面活性劑體系，其中的表面活性劑濃度小于臨界膠束濃度。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)三、活性水驅(qū)1定義：以活性水作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法叫活性水驅(qū)。512活性水驅(qū)的EOR原理（1）低界面張力機(jī)理

表面活性劑在水油界面吸附，可以降低水油界面張力

▽降低巖石對原油的粘附力，提高洗油效率第二節(jié)表面活性劑驅(qū)表面活性劑可以使降低

2活性水驅(qū)的EOR原理（1）低界面張力機(jī)理第二節(jié)表面活52（2）潤濕反轉(zhuǎn)機(jī)理親水性活性劑→使原來親油的表面轉(zhuǎn)化為親水的表面→油對地層表面的潤濕角增大→粘附功減小→洗油效率提高第二節(jié)表面活性劑驅(qū)（2）潤濕反轉(zhuǎn)機(jī)理親水性活性劑→使原來親油的表面轉(zhuǎn)化為親水的53圖2-35液滴或氣泡在孔道窄口處遇阻變形示意圖賈敏效應(yīng)：當(dāng)液滴或氣泡在通過狹窄的孔隙喉道時(shí)，由于發(fā)生變形，流體流動產(chǎn)生附加阻力的現(xiàn)象。曲界面兩側(cè)的壓力差圖2-35液滴或氣泡在孔道窄口處遇阻變形示意圖賈敏效應(yīng)：54（3）乳化機(jī)理

驅(qū)油用的表面活性劑的HLB值一般在7～18范圍，可形成穩(wěn)定水包油乳狀液。乳化的油在向前移動中不易重新粘附回地層表面，提高了洗油效率。乳化的油在高滲透層產(chǎn)生疊加的Jamin效應(yīng)，可使水較均勻地在地層推進(jìn)，提高了波及系數(shù)。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)（3）乳化機(jī)理驅(qū)油用的表面活性劑的HLB值一般在7～18范55（4）提高表面電荷密度機(jī)理

陰離子活性劑的吸附提高了表面的電荷密度,增加了油珠與巖石表面的靜電斥力,油珠易被帶走,提高了洗油效率第二節(jié)表面活性劑驅(qū)（4）提高表面電荷密度機(jī)理陰離子活性劑的吸附提高了表面56（5）聚并形成油帶機(jī)理第二節(jié)表面活性劑驅(qū)（5）聚并形成油帶機(jī)理第二節(jié)表面活性劑驅(qū)57

活性水中的表面活性劑濃度較低，加上在地層表面的吸附會引起損耗，所以，要使活性水驅(qū)要取得良好的效果，就必須使用大段塞大劑量。

可用犧牲劑減少表面活性劑的吸附。

犧牲劑是指以自己的損耗減少其他藥劑損耗的廉價(jià)化學(xué)劑?？捎玫臓奚鼊┯校?/p>

1)堿性物質(zhì)；

2)多元羧酸及其鹽；

3)低聚物與高聚物；

4)木質(zhì)素磺酸鹽。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)活性水中的表面活性劑濃度較低，加上在地層表面的吸附會引58四、膠束溶液驅(qū)

1、定義：以膠束溶液作驅(qū)油劑的驅(qū)油法叫膠束溶液驅(qū)。2、膠束溶液：屬稀表面活性劑體系，其中表面活性劑濃度大于臨界膠束濃度，但其質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過2×10-2。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)四、膠束溶液驅(qū)1、定義：以膠束溶液作驅(qū)油劑的驅(qū)油法叫膠束溶59膠束溶液的配制表面活性劑加入醇（如異丙醇、正丁醇）和（或）鹽（如氯化鈉）

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)水溶性的醇可減小水的極性，油溶性的醇可增加油的極性。膠束溶液的配制表面活性劑第二節(jié)表面活性劑驅(qū)水溶性60醇和鹽等助劑的加入是為了調(diào)整油相和水相的極性，使表面活性劑的親油性和親水性得到充分平衡，從而最大限度地吸附在水油界面上，產(chǎn)生超低界面張力（小于10-2mN·m-1的界面張力），強(qiáng)化了膠束溶液驅(qū)油的低界面張力機(jī)理。醇和鹽等助劑的加入是為了調(diào)整油相和水相的極性，613膠束溶液驅(qū)的EOR機(jī)理具備活性水驅(qū)的全部機(jī)理膠束存在→增溶機(jī)理由于活性劑的濃度較高，而且醇和鹽的存在，界面張力可以降到超低，強(qiáng)化了低界面張力機(jī)理。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)3膠束溶液驅(qū)的EOR機(jī)理具備活性水驅(qū)的全部機(jī)理第二節(jié)表面62第二節(jié)表面活性劑驅(qū)膠束第二節(jié)表面活性劑驅(qū)膠束63五微乳驅(qū)

1、微乳分類水外相微乳水外相微乳用水溶性表面活性劑配得溶有油的表面活性劑膠束分散在水中所形成的分散體系油外相微乳油外相微乳用油溶性表面活性劑配得溶有水的表面活性劑膠束分散在油中所形成的分散體系中相微乳

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)五微乳驅(qū)1、微乳分類第二節(jié)表面活性劑驅(qū)642、微乳類型的相互轉(zhuǎn)化微乳類型決定于：活性劑的類型、使用溫度、油的性質(zhì)（如烴的碳數(shù)）、水中的電解質(zhì)（種類和濃度）、體系中的助表面活性劑（種類和濃度）第二節(jié)表面活性劑驅(qū)2、微乳類型的相互轉(zhuǎn)化微乳類型決定于：活性劑的類型、65表面活性劑的親油性增加，從水相轉(zhuǎn)移到油相表面活性劑的親油性增加，從水相轉(zhuǎn)移到油相66水、表面活性劑助表面活性劑：異丁醇和鹽（NaCl、KCl等）油相:正辛烷水、表面活性劑67高價(jià)陽離子如Ba2+、Ca2+加入O/W型乳狀液中，會中和油滴界面的負(fù)電荷，液滴間排斥力減少，范德華吸引力相對增大，使液滴靠攏。一方面將界面間的水?dāng)D壓出來；另一方面又將各界面空間的水包圍起來，形成中間水滴，四周被油滴包圍的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的團(tuán)粒。當(dāng)油滴進(jìn)一步連結(jié)起來形成連續(xù)相時(shí)，水相形成不規(guī)則的液滴，并進(jìn)一步變成小液珠，這樣乳液由O/W型轉(zhuǎn)變?yōu)閃/O型。高價(jià)陽離子如Ba2+、Ca2+加入O/W型乳狀液683、微乳與乳狀液的區(qū)別、轉(zhuǎn)化微乳：熱力學(xué)穩(wěn)定體系，油水間不存在相界面（體系不會隨著時(shí)間的變化而失穩(wěn)）乳狀液：熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，油水間存在相界面第二節(jié)表面活性劑驅(qū)3、微乳與乳狀液的區(qū)別、轉(zhuǎn)化微乳：熱力學(xué)穩(wěn)定體系，油水間不存69油田化學(xué)：第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件70油田化學(xué)：第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件71油田化學(xué)：第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件72油田化學(xué)：第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件734、微乳的配制三個(gè)主要成分油：原油或它的餾分（如汽油、煤油、柴油）水：淡水或鹽水表面活性劑：陰離子型、非離子型和非離子－陰離子型表面活性劑，最好用石油磺酸鹽（鈉鹽或銨鹽）

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)4、微乳的配制三個(gè)主要成分第二節(jié)表面活性劑驅(qū)74兩個(gè)輔助成分：助表面活性劑和電解質(zhì)助表面活性劑：最好用醇，也可用酚調(diào)整水和油的極性，參與形成膠束，增加膠束增溶能力第二節(jié)表面活性劑驅(qū)4、微乳的配制兩個(gè)輔助成分：助表面活性劑和電解質(zhì)第二節(jié)表面活性劑驅(qū)4、微75電解質(zhì)：無機(jī)的酸、堿、鹽，但最好用鹽減小表面活性劑和助表面活性劑極性部分的溶劑化程度，使膠束在更低的表面活性劑濃度下就可形成，可使微乳與油或水產(chǎn)生超低界面張力離子型表面活性劑加入無機(jī)鹽后，與表面活性劑反離子具有相同性能的離子，壓縮膠束的擴(kuò)散雙電層，離子間斥力減小，從而使更多離子型表面活性劑加入膠束，溶液cmc下降。離子型表面活性劑加入無機(jī)鹽后，與表面活性劑反離子具有相同性能765、微乳驅(qū)EOR機(jī)理微乳驅(qū)有膠束溶液驅(qū)的全部機(jī)理，即

(1)低界面張力機(jī)理；(2)潤濕反轉(zhuǎn)機(jī)理；(3)乳化機(jī)理；(4)增溶機(jī)理；(5)提高表面電荷密度機(jī)理；(6)聚并形成油帶機(jī)理。由于微乳屬濃表面活性劑體系，所以微乳驅(qū)在增溶機(jī)理和提高表面電荷密度機(jī)理上比膠束溶液驅(qū)更突出。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)5、微乳驅(qū)EOR機(jī)理微乳驅(qū)有膠束溶液驅(qū)的全部機(jī)理，即第二節(jié)775、微乳驅(qū)EOR機(jī)理（水外相微乳為例）當(dāng)微乳與油層接觸時(shí)，由于它是水外相，可與水混溶（均相），而它的膠束可增溶油，所以也可與油混溶（均相），混相微乳驅(qū)當(dāng)微乳進(jìn)入油層并當(dāng)油在微乳的膠束中增溶達(dá)到飽和，微乳與被驅(qū)動油之間產(chǎn)生界面。這時(shí)，混相微乳驅(qū)就轉(zhuǎn)變?yōu)榉腔煜辔⑷轵?qū)當(dāng)微乳進(jìn)一步進(jìn)入油層，被驅(qū)動油進(jìn)一步進(jìn)入膠束之中，原來的膠束轉(zhuǎn)化為油珠，水外相微乳轉(zhuǎn)化為水包油乳狀液。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)5、微乳驅(qū)EOR機(jī)理（水外相微乳為例）當(dāng)微乳與油層接觸時(shí)，由785、微乳驅(qū)EOR機(jī)理（水外相微乳為例）驅(qū)油機(jī)理復(fù)雜，主要是由于水和油進(jìn)入微乳中，使它產(chǎn)生相應(yīng)的相變化引起的。微乳與水和油沒有界面→無毛細(xì)管阻力，提高了波及系數(shù)；微乳與油完全互溶→提高了驅(qū)油效率。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)5、微乳驅(qū)EOR機(jī)理（水外相微乳為例）驅(qū)油機(jī)理復(fù)雜，主要796、微乳驅(qū)段塞圖預(yù)沖洗段塞：鹽水段塞（除去地層中Ca2+、Mg2+等可交換陽離子），或是犧牲劑段塞減少表面活性劑在地層中的損耗）第二節(jié)表面活性劑驅(qū)6、微乳驅(qū)段塞圖預(yù)沖洗段塞：鹽水段塞（除去地層中Ca2+、M80六、泡沫驅(qū)1.定義：泡沫驅(qū)是以泡沫做驅(qū)油劑的驅(qū)油法。2.泡沫配制：水：淡水，也可用鹽水氣：氮?dú)?、二氧化碳?xì)?、天然氣、煉廠氣或煙道氣

起泡劑：主要是表面活性劑如烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醇醚-15、聚氧乙烯烷基苯酚醚-10、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯鹽、聚氧乙烯烷基醇醚羧酸鹽等。在起泡劑中還可加入適量的聚合物（如部分水解聚丙烯酰胺、鈉羧甲基纖維素等）提高水的粘度，從而提高泡沫的穩(wěn)定性。

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)六、泡沫驅(qū)1.定義：泡沫驅(qū)是以泡沫做驅(qū)油劑的驅(qū)油法。第81油田現(xiàn)場產(chǎn)生泡沫的方法（1）交替的向地層注入起泡劑溶液和氣體；（2）將起泡劑和氣體分別從油管和套管同時(shí)注入地層。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)油田現(xiàn)場產(chǎn)生泡沫的方法第二節(jié)表面活性劑驅(qū)823、泡沫性質(zhì)（1）泡沫特征值：指泡沫中氣體體積對泡沫總體積的比值。通常泡沫特征值是在0.52～0.99之間。泡沫特征值小于0.52時(shí)的泡沫叫氣體乳狀液。泡沫特征值大于0.99時(shí)的泡沫易于反相變?yōu)殪F。泡沫特征值超過0.74時(shí)，泡沫中的氣泡就會變成為多面體。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)3、泡沫性質(zhì)（1）泡沫特征值：指泡沫中氣體體積對泡沫總體積的83泡沫特征值與采收率關(guān)系泡沫特征值越大，采收率越高。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)泡沫特征值與采收率關(guān)系泡沫特征值越大，采收率越高。第二節(jié)表84（2）泡沫粘度當(dāng)泡沫特征值小于0.74時(shí)當(dāng)泡沫特征值大于0.74時(shí)泡沫粘度的來源:A相對移動的分散介質(zhì)液層間的內(nèi)摩擦B分散相間的相互摩擦第二節(jié)表面活性劑驅(qū)（2）泡沫粘度當(dāng)泡沫特征值小于0.74時(shí)當(dāng)泡沫特征值大于085賈敏效應(yīng)：當(dāng)液滴或氣泡（液-液或氣-液不相混溶的兩相

）在通過狹窄的孔隙喉道時(shí)，由于發(fā)生變形而流體流動產(chǎn)生附加阻力的現(xiàn)象。賈敏效應(yīng)：當(dāng)液滴或氣泡（液-液或氣-液不相混溶的兩相）在通864、泡沫驅(qū)EOR原理（1）Jamin效應(yīng)疊加機(jī)理對泡沫，Jamin效應(yīng)是指氣泡對通過喉孔的液流所產(chǎn)生的阻力效應(yīng)。當(dāng)泡沫中氣泡通過直徑比它小的喉孔時(shí)，就發(fā)生這種效應(yīng)。Jamin效應(yīng)可以疊加，所以當(dāng)泡沫通過不均質(zhì)地層時(shí)，它將首先進(jìn)入高滲透層。由于Jamin效應(yīng)的疊加，所以它的流動阻力逐漸提高。因此，隨著注入壓力的增加，泡沫可以依次進(jìn)入那些滲透性較小，流動阻力較大而原先不能進(jìn)入的中、低滲透層，提高波及系數(shù)。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)4、泡沫驅(qū)EOR原理（1）Jamin效應(yīng)疊加機(jī)理第二節(jié)表面87（2）增粘機(jī)理由于泡沫有大于水的粘度，所以它有大于水的波及系數(shù)，因而泡沫驅(qū)有比水驅(qū)高的采收率。（3）稀表面活性劑體系驅(qū)油機(jī)理泡沫的分散介質(zhì)為表面活性劑溶液，根據(jù)表面活性劑在其中的濃度，它應(yīng)具有稀表面活性劑體系（加活性水、膠束溶液）的性質(zhì)，因此具有與它們相同的驅(qū)油機(jī)理。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)（2）增粘機(jī)理第二節(jié)表面活性劑驅(qū)88表面活性劑驅(qū)小結(jié)一、基本概念：活性水驅(qū)、膠束溶液驅(qū)、微乳驅(qū)、水外相微乳、油外相微乳、泡沫驅(qū)、泡沫特征值等二、基本原理：表面活性劑驅(qū)（四種方法）提高采收率的機(jī)理分析；舉例說明表面活性劑驅(qū)主要的活性劑類型。三、思考題：表面活性劑驅(qū)為什么要用預(yù)沖洗段塞？常用的預(yù)沖洗段塞有幾種？配制微乳需要那兩個(gè)輔助成分？其作用是什么？第二節(jié)表面活性劑驅(qū)表面活性劑驅(qū)小結(jié)第二節(jié)表面活性劑驅(qū)89第三節(jié)堿驅(qū)第四章油層化學(xué)改造第三節(jié)堿驅(qū)第四章油層化學(xué)改造90一定義以堿溶液作驅(qū)油劑的驅(qū)油法。又叫：堿溶液驅(qū)堿強(qiáng)化水驅(qū)二堿驅(qū)用堿堿：NaOH、KOH、NH4OH鹽（潛在堿）：Na2CO3、Na2SiO3、Na4SiO4、Na3PO4

Na2CO3和NaHCO3復(fù)配Na3PO4與Na2HPO4復(fù)配第三節(jié)堿驅(qū)一定義第三節(jié)堿驅(qū)91三堿與石油酸的反應(yīng)原油中可與堿反應(yīng)的石油酸，生成相應(yīng)的石油酸鹽脂肪酸環(huán)烷酸膠質(zhì)酸和瀝青質(zhì)酸堿驅(qū)中還常加入鹽，調(diào)整親水親油平衡第三節(jié)堿驅(qū)三堿與石油酸的反應(yīng)原油中可與堿反應(yīng)的石油酸，生成相應(yīng)的石油92四堿驅(qū)與水驅(qū)的對比w（NaOH)1—0.0（水驅(qū)）；2—0.5×10-4；3—1.0×10-4；4—5.0×10-4

第三節(jié)堿驅(qū)四堿驅(qū)與水驅(qū)的對比w（NaOH)第三節(jié)堿驅(qū)93五堿驅(qū)EOR機(jī)理（l）低界面張力機(jī)理

在低的堿含量和最佳的鹽含量下，堿與石油酸反應(yīng)生成的表面活性劑，可使油水界面張力降至1×10-2mN·m-1。第三節(jié)堿驅(qū)五堿驅(qū)EOR機(jī)理（l）低界面張力機(jī)理第三節(jié)堿驅(qū)94（2）乳化－攜帶機(jī)理在堿含量和鹽含量都低的情況下，由堿與石油酸反應(yīng)生成的表面活性劑可使地層中的剩余油乳化，并被堿水?dāng)y帶著通過地層。

此機(jī)理特點(diǎn)：可以形成油珠直徑相當(dāng)小的乳狀液；通過乳化提高堿驅(qū)的洗油效率；堿水在油井突破前采油量不可能增加；油珠的聚并性質(zhì)對過程有不利影響。第三節(jié)堿驅(qū)（2）乳化－攜帶機(jī)理第三節(jié)堿驅(qū)95（3）乳化－捕集機(jī)理在堿含量和鹽含量都低的情況下，由于低界面張力使油乳化在堿水相，但油珠直徑較大，因此當(dāng)它向前移動時(shí)，就被捕集，增加了水的流動阻力，即降低了水的流度，從而改善了流度比，增加了波及系數(shù)，提高了原油采收率。

此機(jī)理特點(diǎn)：可以形成油珠直徑較大的乳狀液；分散的油珠會被捕集在較小孔道；堿水在油井突破前采油量可以增加；油珠的聚并性質(zhì)對過程有有利的影響。第三節(jié)堿驅(qū)（3）乳化－捕集機(jī)理第三節(jié)堿驅(qū)96（4）由油濕反轉(zhuǎn)為水濕機(jī)理在堿含量高和鹽含量低的情況下，堿可通過改變吸附在巖石表面的油溶性表面活性物質(zhì)在水中的溶解度而解吸，恢復(fù)巖石表面原來的親水性，使巖石表面從油濕反轉(zhuǎn)為水濕，提高了洗油效率，也即提高了原油采收率．第三節(jié)堿驅(qū)（4）由油濕反轉(zhuǎn)為水濕機(jī)理第三節(jié)堿驅(qū)97（5）由水濕反轉(zhuǎn)為油濕機(jī)理

在堿含量和鹽含量都高的情況下，堿與石油酸反應(yīng)生成的表面活性劑(油溶性)主要分配到油相并吸附到巖石表面上來，使巖石表面從水濕轉(zhuǎn)變?yōu)橛蜐?。這樣，非連續(xù)的剩余油可在其上形成連續(xù)的油相，為原油流動提供通道。壓縮擴(kuò)散雙電層，親水性下降第三節(jié)堿驅(qū)（5）由水濕反轉(zhuǎn)為油濕機(jī)理第三節(jié)堿驅(qū)98（5）由水濕反轉(zhuǎn)為油濕機(jī)理與此同時(shí)，堿驅(qū)生成的表面活性劑的親油性和它產(chǎn)生的低界面張力，導(dǎo)致油包水乳狀液的形成。乳狀液中的水珠，堵塞流通孔道，使注入壓力提高．高的注入壓力迫使油從乳化水珠與巖石表面之間的連續(xù)油相這條通道排泄出去，留下高含水率的乳狀液，達(dá)到提高原油采收率的目的。第三節(jié)堿驅(qū)（5）由水濕反轉(zhuǎn)為油濕機(jī)理第三節(jié)堿驅(qū)99堿驅(qū)機(jī)理實(shí)現(xiàn)條件第三節(jié)堿驅(qū)堿驅(qū)機(jī)理實(shí)現(xiàn)條件第三節(jié)堿驅(qū)100堿驅(qū)進(jìn)行的條件是原油中有能夠產(chǎn)生表面活性劑的石油酸，因此要求堿驅(qū)油層的原油有足夠高的酸值（1克原油被中和到pH值產(chǎn)生突躍時(shí)所需氫氧化鉀的質(zhì)量，單位為mg·g-1

）。當(dāng)原油的酸值小于0.2mg·g-1時(shí)，油層就不適宜進(jìn)行堿驅(qū)。六堿驅(qū)進(jìn)行的條件第三節(jié)堿驅(qū)堿驅(qū)進(jìn)行的條件是原油中有能夠產(chǎn)生表面活性劑的石油酸，101一定的酸值是進(jìn)行堿驅(qū)的必要條件，但不是充分條件。

充分條件是原油中的石油酸與堿的反應(yīng)產(chǎn)物為表面活性劑（如原油中的二甲酚屬石油酸，它與堿反應(yīng)產(chǎn)物為二甲酚鹽就不是表面活性劑）。六堿驅(qū)進(jìn)行的條件第三節(jié)堿驅(qū)一定的酸值是進(jìn)行堿驅(qū)的必要條件，但不是充分條件。六102七堿驅(qū)的段塞圖第三節(jié)堿驅(qū)七堿驅(qū)的段塞圖第三節(jié)堿驅(qū)103堿驅(qū)小結(jié)（1）堿驅(qū)提高采收率的基本機(jī)理；（2）堿驅(qū)的基本段塞；（3）堿驅(qū)常用的堿；（4）堿驅(qū)的適應(yīng)范圍與條件；（5）石油酸及其與堿的反應(yīng)。第三節(jié)堿驅(qū)堿驅(qū)小結(jié)第三節(jié)堿驅(qū)104第四節(jié)復(fù)合驅(qū)第四章油層化學(xué)改造第四節(jié)復(fù)合驅(qū)第四章油層化學(xué)改造105一概念

復(fù)合驅(qū)是指兩種或兩種以上驅(qū)油成分組合起來的驅(qū)動。第四節(jié)復(fù)合驅(qū)一概念第四節(jié)復(fù)合驅(qū)106二驅(qū)油效果對比驅(qū)動方式的對比－二元復(fù)合驅(qū)與單一驅(qū)動堿＋聚合物驅(qū)的效果是堿驅(qū)的5倍、聚合驅(qū)的3倍。第四節(jié)復(fù)合驅(qū)二驅(qū)油效果對比驅(qū)動方式的對比－二元復(fù)合驅(qū)與單一驅(qū)動堿＋聚合107三元復(fù)合驅(qū)效果好的原因是由于各組份之間的協(xié)同效應(yīng)第四節(jié)復(fù)合驅(qū)三元復(fù)合驅(qū)效果好的原因是由于各組份之間的協(xié)同效應(yīng)第四節(jié)復(fù)合1081聚合物的作用（1）聚合物改善了表面活性劑和（或）堿溶液對油的流度比。（2）聚合物對驅(qū)油介質(zhì)的稠化，可減小表面活性劑和堿的擴(kuò)散速率，從而減小它們的藥耗。（3）聚合物可與鈣、鎂離子反應(yīng)，保護(hù)了表面活性劑，使它不易形成低表面活性的鈣、鎂鹽。（4）聚合物提高了堿和表面活性劑形成的水包油乳狀液的穩(wěn)定性，使波及系數(shù)（按乳化-捕集機(jī)理）和（或）洗油能力（按乳化-攜帶機(jī)理）有較大的提高。三復(fù)合驅(qū)中各組分的協(xié)同效應(yīng)第四節(jié)復(fù)合驅(qū)1聚合物的作用（1）聚合物改善了表面活性劑和（或）堿溶液1092表面活性劑的作用（1）表面活性劑可以降低聚合物溶液與油的界面張力，使它具有洗油能力。（2）表面活性劑可使油乳化，提高了驅(qū)油介質(zhì)的粘度。乳化的油越多，乳狀液的粘度越高。（3）若表面活性劑與聚合物形成絡(luò)合結(jié)構(gòu)，則表面活性劑可提高聚合物的增粘能力。（4）表面活性劑可補(bǔ)充堿與石油酸反應(yīng)產(chǎn)生表面活性劑的不足。第四節(jié)復(fù)合驅(qū)2表面活性劑的作用（1）表面活性劑可以降低聚合物溶液與油1103堿的作用

（1）堿可提高聚合物（HPAM）的稠化能力．（2）堿與石油酸反應(yīng)產(chǎn)生的表面活性劑，可將油乳化，提高了驅(qū)油介質(zhì)粘度，因而加強(qiáng)了聚合物控制流度的能力。（3）堿與石油酸反應(yīng)產(chǎn)生的表面活性劑與合成的表面活性劑有協(xié)同效應(yīng)（表4-3）。第四節(jié)復(fù)合驅(qū)3堿的作用（1）堿可提高聚合物（HPAM）的稠化能力．第111（4）堿可與鈣、鎂離子反應(yīng)或與粘土進(jìn)行離子交換，起犧牲劑作用，保護(hù)了聚合物與表面活性劑．（5）堿可提高砂巖表面的負(fù)電性，減少砂巖表面對聚合物和表面活性劑的吸附量（表4-4）。（6）堿可提高生物聚合物的生物穩(wěn)定性。

第四節(jié)復(fù)合驅(qū)﹥Al-OH+OH-﹥Al-O-+H2O（4）堿可與鈣、鎂離子反應(yīng)或與粘土進(jìn)行離子交換，起犧牲劑作用112

四ASP三元復(fù)合驅(qū)段塞及實(shí)例

鹽水→犧牲劑溶液→ASP體系→聚合物→水第四節(jié)復(fù)合驅(qū)四ASP三元復(fù)合驅(qū)段塞及實(shí)例鹽水→犧牲劑溶液→ASP體113ASP體系典型配方堿：1×104～2×104mg/L；表面活性劑：2×103～6×103mg/L；聚合物：1×103～2×103mg/L各段塞體積

鹽水預(yù)沖洗段塞：0.2～0.4PV；犧牲劑溶液段塞：0.05～0.5PV；

ASP體系段塞：0.2～0.4PV；聚合物溶液段塞：0.1～0.2PV鹽水→犧牲劑溶液→ASP體系→聚合物→水ASP體系典型配方鹽水→犧牲劑溶液→ASP體系→聚合物→水114礦場實(shí)例第四節(jié)復(fù)合驅(qū)礦場實(shí)例第四節(jié)復(fù)合驅(qū)115復(fù)合驅(qū)小結(jié)復(fù)合驅(qū)的有哪幾種組合方式？ASP三元復(fù)合驅(qū)通常需要幾個(gè)段塞？為什么要用鹽水預(yù)沖洗地層？常用的犧牲劑有哪幾種？簡述復(fù)合驅(qū)中聚合物、堿、活性劑之間的協(xié)同效應(yīng)與提高采收率的基本原理。適合復(fù)合驅(qū)油田的基本標(biāo)準(zhǔn)或條件是什么？第四節(jié)復(fù)合驅(qū)復(fù)合驅(qū)小結(jié)第四節(jié)復(fù)合驅(qū)116第五節(jié)混相驅(qū)第四章油層化學(xué)改造第五節(jié)混相驅(qū)第四章油層化學(xué)改造117一概念混相是指相間界面消失?；煜囹?qū)是指以混相注入劑做驅(qū)油劑的驅(qū)油法。

混相注入劑則是指在一定條件下注入地層，能與地層原油混相的物質(zhì)。第五節(jié)混相驅(qū)一概念混相是指相間界面消失。第五節(jié)混相驅(qū)1181混相注入劑（1）烴類混相注入劑液化石油氣（LPG，C2～C6含量大于50％）富氣（C2～C6含量在30％～50％的范圍）貧氣（C2～C6含量小于30％）在貧氣中把CH4含量大于98％的氣體叫干氣。

C2～C6的烴氣叫富化劑，它的存在使混相易于發(fā)生。通常講的氣體富化、加富，是指氣體中C2～C6的含量增加。第五節(jié)混相驅(qū)1混相注入劑（1）烴類混相注入劑第五節(jié)混相驅(qū)119（2）非烴類混相注入劑這類混相劑是指CO2、N2等一類混相注入劑。煙道氣是一種工業(yè)廢氣，它是混合的非烴類混相注入劑。1混相注入劑第五節(jié)混相驅(qū)（2）非烴類混相注入劑1混相注入劑第五節(jié)混相驅(qū)120一種煙道氣的成分在煙道氣中，x(CO2)一般在0.05~0.20范圍，主要由火力發(fā)電站燃燒煤得到。成分x成分CO20.165N20.646O20.056H2O0.133第五節(jié)混相驅(qū)一種煙道氣的成分在煙道氣中，x(CO2)一般在0.01212混相驅(qū)分類

按混相入劑的性質(zhì)，混相驅(qū)可分為：烴類混相驅(qū)液化石油氣驅(qū)（LPG驅(qū)）富氣驅(qū)干氣驅(qū)非烴類混驅(qū)N2驅(qū)CO2驅(qū)第五節(jié)混相驅(qū)2混相驅(qū)分類按混相入劑的性質(zhì)，混相驅(qū)可分為：第五節(jié)混相122二LPG驅(qū)

LPG驅(qū)是指以LPG為混相注入劑的一種混相驅(qū)。這種驅(qū)動是先注一段塞LPG，再注一段塞氣體，然后用水驅(qū)動，形成如圖4-27所示的段塞圖。第五節(jié)混相驅(qū)二LPG驅(qū)LPG驅(qū)是指以LPG為混相注入劑的一12399124聯(lián)線規(guī)則體系F與體系C混合，體系組成將沿FC的聯(lián)線變化聯(lián)線規(guī)則125兩相區(qū)均相區(qū)第五節(jié)混相驅(qū)氣相油富化劑兩相區(qū)均相區(qū)第五節(jié)混相驅(qū)氣相油富化劑126第五節(jié)混相驅(qū)LPG(75%C4)驅(qū)動氣體聯(lián)線規(guī)則第五節(jié)混相驅(qū)LPG(75%C4)驅(qū)動氣體聯(lián)線規(guī)則127LPG驅(qū)的EOR原理（1）低界面張力機(jī)理

LPG與油是一次接觸混相，混相即不存在界面，因此界面張力為零，即LPG有很高的洗油效率。（2）降粘機(jī)理

LPG粘度低，它與油混合后可以使油降粘，提高油的流度，改善驅(qū)油介質(zhì)與油的流度比，有利于提高波及系數(shù)。

第五節(jié)混相驅(qū)LPG驅(qū)的EOR原理（1）低界面張力機(jī)理第五節(jié)混相驅(qū)1281CO2驅(qū)段塞第五節(jié)混相驅(qū)三CO2驅(qū)1CO2驅(qū)段塞第五節(jié)混相驅(qū)三CO2驅(qū)1292混相過程第五節(jié)混相驅(qū)共點(diǎn)臨界點(diǎn)CO2與原油中的重組分部分互溶兩相區(qū)重組分輕組分原油2混相過程第五節(jié)混相驅(qū)共點(diǎn)臨界點(diǎn)CO2與原油中的重組分部130nF×GF=nC×GC在三組分相圖中，兩種物質(zhì)混合成為一種混合物(或一種混合物分解為兩種物質(zhì))時(shí)，它們的組成點(diǎn)在一條直線上，它們的重量比與其它組成點(diǎn)之間的距離成反比。杠桿規(guī)則（體系F與體系C混合）nF×GF=nC×GC在三組分相圖中，兩種物質(zhì)131第五節(jié)混相驅(qū)聯(lián)線規(guī)則杠桿規(guī)則確定點(diǎn)Ⅰ→相1

→

點(diǎn)Ⅱ→

……→Ⅴ均相區(qū)第五節(jié)混相驅(qū)聯(lián)線規(guī)則杠桿規(guī)則均相區(qū)1323CO2混相驅(qū)的EOR機(jī)理

（l）低界面張力機(jī)理

CO2驅(qū)油過程是CO2不斷富化的過程。CO2富化是通過CO2對原油中的C2～C6組分的抽提得到的。CO2越富，它與原油之間的界面張力就越低，因而洗油效率就越高。（2）降粘機(jī)理

CO2可溶于油，使油降粘（圖4-33），提高油的流度，有利于提高驅(qū)油劑的波及系數(shù)。第五節(jié)混相驅(qū)3CO2混相驅(qū)的EOR機(jī)理（l）低界面張力機(jī)理第五節(jié)133第五節(jié)混相驅(qū)原油粘度第五節(jié)混相驅(qū)原油粘度134

CO2溶于原油后，可使原油的體積膨脹。膨脹后的原油將易為驅(qū)動介質(zhì)驅(qū)出。CO2使原油膨脹的程度可用膨脹系數(shù)表示。膨脹系數(shù)是指一定溫度和CO2飽和壓力下原油的體積與同溫度和0.1MPa下原油體積之比。圖4-34為原油的膨脹系數(shù)與CO2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系。（3）原油膨脹機(jī)理第五節(jié)混相驅(qū)CO2溶于原油后，可使原油的體積膨脹。膨脹后的原135第五節(jié)混相驅(qū)從圖4-34可以看到，原油中CO2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越高，原油的密度越高，相對分子質(zhì)量越小，原油的膨脹系數(shù)越大。第五節(jié)混相驅(qū)從圖4-34可以看到，原油中CO2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)136（4）提高地層滲透率機(jī)理

CO2溶于水，生成碳酸。碳酸可與地層中的石灰?guī)r和白云巖反應(yīng)生成水溶性的重碳酸鹽，提高地層的滲透率，擴(kuò)大驅(qū)油介質(zhì)的波及體積，有利于提高原油的采收率。H2CO3+CaCO3

→

Ca(HCO3)2（5）溶氣驅(qū)機(jī)理從注入井到采油井的驅(qū)油過程是降壓過程。隨著壓力下降，CO2從原油中析出，產(chǎn)生原油內(nèi)的氣體驅(qū)動，使原油采收率提高。第五節(jié)混相驅(qū)（4）提高地層滲透率機(jī)理第五節(jié)混相驅(qū)137混相驅(qū)小結(jié)概念：混相、混相注入劑、富化劑、膨脹系數(shù)混相注入劑有哪幾種？混相驅(qū)有哪幾種？LPG提高原油采收率的機(jī)理。CO2提高采收率的基本原理。LPG與CO2低界面張力驅(qū)油機(jī)理的區(qū)別。第五節(jié)混相驅(qū)混相驅(qū)小結(jié)第五節(jié)混相驅(qū)138本章小結(jié)1.基本概念:采收率;流度;流度比；波及系數(shù);洗油效率;油層改造;聚合物驅(qū);活性劑驅(qū);堿驅(qū);復(fù)合驅(qū);混相驅(qū)；酸值；泡沫特征值；原油的膨脹系數(shù)等。2.油層改造的主要方法:油層改造的主要的方法、提高采收率的基本的原理、適應(yīng)的范圍或條件、主要的化學(xué)劑（配比）、配制與注入的方法（段塞）等3.油層改造的研究進(jìn)展:了解有關(guān)油層改造方面的研究現(xiàn)狀和最新進(jìn)展。4.請各舉出油層改造方法的應(yīng)用實(shí)例或典型配方。第四章油層化學(xué)改造本章小結(jié)1.基本概念:采收率;流度;流度比；波及系數(shù);洗油效139復(fù)合驅(qū)用聚合物研究進(jìn)展疏水締合聚合物（HydrophobicallyModified）

疏水締合聚合物是指在聚合物親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團(tuán)的水溶性聚合物。其溶液具有獨(dú)特的性能，在水溶液中，此類聚合物的疏水基團(tuán)由于疏水作用而發(fā)生聚集，使大分子鏈產(chǎn)生分子內(nèi)和分子間締合，高分子流體動力學(xué)半徑增大。當(dāng)聚合物濃度高于某一臨界濃度（CMC）后，溶液粘度大幅度升高，小分子電解質(zhì)的加入和升高溫度均可增加溶劑的極性，使疏水締合作用增強(qiáng)。

復(fù)合驅(qū)用聚合物研究進(jìn)展疏水締合聚合物（Hydrophobic140AP-P4分子結(jié)構(gòu)、理化參數(shù)圖1締合聚合物分子結(jié)構(gòu)示意圖（R為疏水側(cè)鏈,碳原子數(shù)在12-20間不等）AP-P4分子結(jié)構(gòu)、理化參數(shù)圖1締合聚合物分子結(jié)構(gòu)示意圖（141梳形抗鹽聚合物KYPAM梳形抗鹽聚合物KYPAM142疏水聚合物優(yōu)點(diǎn)：（1）增粘及抗溫、抗鹽能力強(qiáng)；（2）抗剪切能力強(qiáng)；（3）巖心流動有較大的阻力系數(shù)與殘余阻力系數(shù)；

疏水聚合物優(yōu)點(diǎn)：143疏水締合聚合物需要繼續(xù)改進(jìn)的方面有以下幾點(diǎn)：

(1)溶解性。溶解性較 HPAM差。疏水基不同，影響程度不同。

(2)注入性。早期研制的聚合物樣品和中試產(chǎn)品，在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)注入性不好，壓力不斷升高，經(jīng)巖心后的溶液聚合物損失很大；

(3)臨界濃度。締合聚合物溶液濃度低于其粘度的臨界濃度，則其直接測定的粘度比高相對分子質(zhì)量HPAM的低。

(4)聚合物溶液的穩(wěn)定性。研究中發(fā)現(xiàn)締合聚合物溶液的高粘度隨老化時(shí)間增長而下降。甚至出現(xiàn)陡然下降的現(xiàn)象。疏水締合聚合物需要繼續(xù)改進(jìn)的方面有以下幾點(diǎn)：144本章完本章完145第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)第二篇采油化學(xué)第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)第二篇采油化學(xué)146一、采油中存在的問題（1）采收率低地層非均質(zhì)性波及系數(shù)洗油效率油層化學(xué)改造前言一、采油中存在的問題（1）采收率低地層非均質(zhì)性波及系數(shù)147低（酸化壓裂技術(shù)）蠟（清防蠟技術(shù)）水（調(diào)剖堵水技術(shù)）稠（稠油降粘開采技術(shù)）砂（防砂技術(shù)）油水井的化學(xué)改造一、采油中存在的問題（2）前言油水井問題低（酸化壓裂技術(shù)）蠟（清防蠟技術(shù)）水（調(diào)剖堵水技術(shù)148波及系數(shù)：是指驅(qū)油劑波及到的油層容積與整個(gè)含油容積的比值。原油采收率（ER）=采出儲量（NR）/地質(zhì)儲量（N

）×100％水驅(qū)采收率（ER）=波及系數(shù)（EV）X洗油效率（ED）×100％Vsw－驅(qū)油介質(zhì)驅(qū)替到的容積；V－油藏總?cè)莘e；前言二、原油采收率波及系數(shù)：是指驅(qū)油劑波及到的油層容積與整個(gè)含油容積的比值。原149洗油效率：是指驅(qū)油劑波及到的油層所采出的油量與這部分油層儲量的比值。油層改造有兩個(gè)途徑：提高波及系數(shù)提高洗油效率

So－原始含油飽和度；Sor－殘余油飽和度；前言二、原油采收率洗油效率：是指驅(qū)油劑波及到的油層所采出的油量與這部分油層儲量150提高波及系數(shù)影響因素：不均質(zhì)性、水油流度比提高波及系數(shù)的主要方法：

改變驅(qū)油劑和（或）油的流度。流度是流體通過孔隙介質(zhì)能力的一種量度前言提高波及系數(shù)影響因素：不均質(zhì)性、水油流度比前言151提高洗油效率提高洗油效率的主要方法№1改變巖石表面的潤濕性№2減小毛細(xì)管阻力效應(yīng)的不利影響前言提高洗油效率提高洗油效率的主要方法前言152化學(xué)驅(qū)油法（化學(xué)驅(qū)）聚合物驅(qū)油法（聚合物驅(qū)）表面活性劑驅(qū)油法（表面活性劑驅(qū)）堿驅(qū)油法（堿驅(qū)）混相驅(qū)油法（混相驅(qū)）烴類混相驅(qū)油法（烴類混相驅(qū)）非烴類混相驅(qū)油法（非烴類相驅(qū)）

前言三、改造油層的方法化學(xué)驅(qū)油法（化學(xué)驅(qū)）前言三、改造油層的方法153熱力采油法（熱采）蒸汽驅(qū)油法（蒸汽驅(qū)）油層就地燃燒法（火燒油層）

微生物采油法激活油藏本源微生物采油法注入適合微生物的采油法

熱力采油法（熱采）微生物采油法154本章主要內(nèi)容4-1聚合物驅(qū)4-2表面活性劑驅(qū)4-3堿驅(qū)4-4復(fù)合驅(qū)4-5混相驅(qū)本章主要內(nèi)容4-1聚合物驅(qū)155第一節(jié)聚合物驅(qū)第四章油層化學(xué)改造第一節(jié)聚合物驅(qū)第四章油層化學(xué)改造156聚合物驅(qū)是以聚合物溶液為驅(qū)油劑的驅(qū)油法。也稱為：聚合物溶液驅(qū)聚合物強(qiáng)化水驅(qū)稠化水驅(qū)和增粘水驅(qū)注聚第一節(jié)聚合物驅(qū)一、概念聚合物驅(qū)是以聚合物溶液為驅(qū)油劑的驅(qū)油法。注聚第一節(jié)聚合物157部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）油田主要用HPAM熱穩(wěn)定性好（耐溫93℃）；剪切穩(wěn)定性較差；化學(xué)穩(wěn)定性較差（氧化降解）；生物穩(wěn)定性好第一節(jié)聚合物驅(qū)二、聚合物驅(qū)用聚合物部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）油田主要用HPAM熱穩(wěn)定性好158高溫高鹽油藏高溫高鹽油藏159圖1疏水締合聚合物分子結(jié)構(gòu)示意圖（R為疏水側(cè)鏈,碳原子數(shù)在12-20間不等）疏水締合聚合物大分子鏈上帶有少量疏水基團(tuán)，在水溶液中，此類聚合物的疏水基團(tuán)由于疏水作用而發(fā)生聚集，使大分子鏈產(chǎn)生分子內(nèi)和分子間締合。當(dāng)聚合物濃度高于某一臨界濃度（CMC）后，溶液粘度大幅度升高。疏水締合聚合物增粘及抗溫、抗鹽能力強(qiáng)；抗剪切能力強(qiáng)。疏水締合聚合物（HydrophobicallyModified）

圖1疏水締合聚合物分子結(jié)構(gòu)示意圖（R為疏水側(cè)鏈,碳原子數(shù)在1160驅(qū)油用HPAM具有以下基本特征：（1）高分子量：一般驅(qū)油用HPAM的分子量為1千萬到幾千萬；（2）多分散性：HPAM的分子量具有不均一性，是分子量不等的同系聚合物的混合物；（3）幾何結(jié)構(gòu)多樣化：聚合物的幾何結(jié)構(gòu)有線型、支型和體型三種形態(tài)；（4）物化性能穩(wěn)定：HPAM具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和特殊的物理性能，以滿足驅(qū)油的要求。第一節(jié)聚合物驅(qū)驅(qū)油用HPAM具有以下基本特征：第一節(jié)聚合物驅(qū)1612黃胞膠（XC）（生物聚合物）熱穩(wěn)定性差（71℃）；生物穩(wěn)定性差（需加醛類殺菌劑）；剪切穩(wěn)定性好（支鏈）。第一節(jié)聚合物驅(qū)2黃胞膠（XC）（生物聚合物）熱穩(wěn)定性差（71℃）；生物穩(wěn)162增加水的粘度◎超過一定濃度，聚合物分子互相糾纏形成結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)粘度?！蚓酆衔镦溨械挠H水基團(tuán)在水中溶劑化（水化）?！蛉魹殡x子型聚合物，則可在水中解離，形成擴(kuò)散雙電層產(chǎn)生許多帶電符號相同的鏈段（由若干鏈節(jié)組成，是鏈中能獨(dú)立運(yùn)動的最小單位），使聚合物分子在水中形成松散的無規(guī)線團(tuán)，因而有好的增粘能力。三、聚合物對水的稠化能力增加水的粘度三、聚合物對水的稠化能力163四、聚合物溶液的粘彈性聚合物溶液的彈性是由拉伸作用下聚合物分子采取伸直的構(gòu)象，而在拉伸作用消失后聚合物分子采取較蜷曲的構(gòu)象所引起的。四、聚合物溶液的粘彈性聚合物溶液的彈性是由拉伸作用164

滯留的兩種形式:（l）吸附聚合物吸附是指聚合物通過色散力、氫鍵等作用力而聚集在巖石孔隙結(jié)構(gòu)表面的現(xiàn)象。（2）捕集

聚合物捕集是指直徑小于孔喉直徑的聚合物分子的無規(guī)線團(tuán)通過“架橋”而留在孔喉外的現(xiàn)象。五、聚合物在孔隙介質(zhì)中的滯留第一節(jié)聚合物驅(qū)滯留的兩種形式:五、聚合物在孔隙介質(zhì)中的滯留第一節(jié)聚合物165

1、定義：鹽對聚合物溶液粘度產(chǎn)生特殊影響（粘度降低）的效應(yīng)。

2、原因：鹽加入后，羧基與鈉離子形成的擴(kuò)散雙電層受到鹽的壓縮作用，使鏈段的負(fù)電性減小，HPAM分子形成緊密的無規(guī)線團(tuán)，因而對水的稠化能力大大減小。最好用清水配注聚合物，且前后注淡水段塞。第一節(jié)聚合物驅(qū)六、鹽敏效應(yīng)1、定義：鹽對聚合物溶液粘度產(chǎn)生特殊影響（粘度降低）的效166提高了平面的波及系數(shù)第一節(jié)聚合物驅(qū)七、聚合物驅(qū)與水驅(qū)的對比提高了平面的波及系數(shù)第一節(jié)聚合物驅(qū)七、聚合物驅(qū)與水驅(qū)的對比167提高了縱向的波及系數(shù)第一節(jié)聚合物驅(qū)提高了縱向的波及系數(shù)第一節(jié)聚合物驅(qū)1681波及系數(shù)與水油流度比的關(guān)系定義：水油流度比第一節(jié)聚合物驅(qū)八、聚合物驅(qū)的EOR原理1波及系數(shù)與水油流度比的關(guān)系定義：水油流度比第一節(jié)聚合169隨著MWO的減小，波及系數(shù)增大，采收率提高第一節(jié)聚合物驅(qū)隨著MWO的減小，波及系數(shù)增大，采收率提高第一節(jié)聚合物驅(qū)1702聚合物降低水油流度比的原因（Ⅰ）I增加水的粘度纏繞+親水基團(tuán)的溶劑化+離子型聚合物的解離→稠化增粘→減小了λW→減小了MWO→增大了EV→提高了ER第一節(jié)聚合物驅(qū)2聚合物降低水油流度比的原因（Ⅰ）I增加水的粘度纏繞+親171Ⅱ減小孔隙介質(zhì)對水的滲透率滯留＝吸附和捕集→增大了水的流動阻力→減小水的KrW→提高EV→提高了ER2聚合物降低水油流度比的原因（Ⅱ）第一節(jié)聚合物驅(qū)Ⅱ減小孔隙介質(zhì)對水的滲透率滯留＝吸附和捕集→增大了水的流動阻172通過對水的稠化→增大水的粘度在孔隙中滯留→減小了對水的滲透率降低了水的流度→減小了水油流度比→抑制水沿高滲透層的指進(jìn)→增大了波及系數(shù)→提高了原油采收率第一節(jié)聚合物驅(qū)通過對水的稠化→增大水的粘度降低了水的流度→減小了水油流度比1733.聚合物溶液粘彈性驅(qū)油機(jī)理

當(dāng)聚合物溶液經(jīng)過孔吼結(jié)構(gòu)受拉伸作用時(shí)，溶液中的聚合物分子采取較伸直的構(gòu)象，但當(dāng)它離開孔吼結(jié)構(gòu)時(shí)，溶液中聚合物分子則采取較蜷曲的構(gòu)象，從而使溶液向流動方向的法線膨脹，顯示出彈性，驅(qū)出水驅(qū)不能驅(qū)出的砂粒間的剩余油，達(dá)到提高聚合物溶液洗油效率的目的。3.聚合物溶液粘彈性驅(qū)油機(jī)理當(dāng)聚合物溶液經(jīng)過孔吼結(jié)構(gòu)174前后的段塞主要是防止聚合物的鹽敏效應(yīng)第一節(jié)聚合物驅(qū)八、聚合物驅(qū)段塞圖前后的段塞主要是防止聚合物的鹽敏效應(yīng)第一節(jié)聚合物驅(qū)八、聚合175九、一個(gè)實(shí)例第一節(jié)聚合物驅(qū)九、一個(gè)實(shí)例第一節(jié)聚合物驅(qū)176聚合物配注工藝

目前使用的聚合物地面配注工藝系統(tǒng)為集中配制、分散注入工藝。聚合物配注工藝177聚合物驅(qū)地面流程孤東油田七區(qū)中注聚工藝流程示意圖聚合物驅(qū)地面流程孤東油田七區(qū)中注聚工藝流程示意圖178聚合物熟化罐聚合物熟化罐179聚合物溶液注入設(shè)備聚合物溶液注入設(shè)備180聚合物驅(qū)小結(jié)一、基本概念：聚合物驅(qū)；采收率；波及系數(shù)；洗油效率；流度；流度比；聚合物的鹽敏效應(yīng)。二、基本原理：①聚合物驅(qū)提高采收率的基本原理。②驅(qū)油用聚合物及其重要性質(zhì)。③聚合物驅(qū)的基本段塞。第一節(jié)聚合物驅(qū)聚合物驅(qū)小結(jié)第一節(jié)聚合物驅(qū)1811、表面活性劑

加入少量就能降低溶液的表面張力的物質(zhì)。它具有潤濕、乳化、起泡和洗滌等作用。基本概念洗潔精脂肪醇聚氧乙烯醚烷基苯磺酸鈉1、表面活性劑基本概念洗潔精1822、表面張力

引起液體表面自動收縮的單位長度上的力。單位為：mN/m或N/m。2005年度科學(xué)幻想攝影獎作品愛因斯坦年獎(EinsteinYearAward):第1名“表面張力”(Surfacetension);作者:羅伯特·安德森(RobertAnderson)

2、表面張力2005年度科學(xué)幻想攝影獎作品183油田化學(xué)：第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件1843、臨界膠束濃度

當(dāng)表面活性劑在溶液中超過一定濃度時(shí)，會從單個(gè)的離子或分子締合成為膠態(tài)聚集物，也就是膠束。此時(shí)溶液性質(zhì)發(fā)生突變，溶液形成膠束時(shí)的濃度稱為臨界膠束濃度。4、表面活性劑的親水親油平衡值HLB值（Hydrophile－LipophileBalance）：表面活性劑分子中親水基的強(qiáng)度與親油基的強(qiáng)度之比值，就稱為親水親油平衡值，簡稱HLB值。通常將親油性強(qiáng)的油酸的HLB值規(guī)定為1，而將親水性強(qiáng)的油酸鈉的HLB值規(guī)定為18。以這兩個(gè)值為標(biāo)準(zhǔn)，就可以相對的確定每種表面活性劑的HLB值。HLB值越大，親水性越強(qiáng)。3、臨界膠束濃度4、表面活性劑的親水親油平衡值HLB值（H185潤濕性：表面被流體潤濕（鋪展）的情況。分類：親水性、親油性、兩性潤濕接觸角：沿氣液固三相交點(diǎn)對液滴表面所作切線與液固界面所夾的角，通常用q表示潤濕性：表面被流體潤濕（鋪展）的情況。分類：親水性、親油性、186若q>90°，說明液體對固體潤濕性不好，如汞在玻璃表面；若q<90°，液體對固體潤濕性好，如水在潔凈的玻璃表面。若q=0°，液體對固體完全潤濕。若q=180°，液體對固體完全不潤濕。若q>90°，說明液體對固體潤濕性不好，如汞在玻187第二節(jié)表面活性劑驅(qū)第四章油層化學(xué)改造第二節(jié)表面活性劑驅(qū)第四章油層化學(xué)改造1881.定義以表面活性劑體系作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法2.表面活性劑體系稀表面活性劑體系（c<2%）活性水膠束溶液濃表面活性劑體系(c>2%)水外相微乳油外相微乳中相微乳第二節(jié)表面活性劑驅(qū)一、概念與分類1.定義第二節(jié)表面活性劑驅(qū)一、概念與分類189二活性劑驅(qū)用活性劑1、磺酸鹽型表面活性劑合成磺酸鹽是另一類重要的磺酸鹽型表面活性劑?？捎上鄳?yīng)的烴類（如烷烴、烷基苯、烷基甲苯、烷基二甲苯等）用相應(yīng)的合成方法制得。烷基磺酸鹽、烷基芳基磺酸鹽、-烯烴磺酸鹽等屬這一類磺酸鹽。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)二活性劑驅(qū)用活性劑1、磺酸鹽型表面活性劑合成磺酸鹽是1902、羧酸鹽型表面活性劑

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)2、羧酸鹽型表面活性劑第二節(jié)表面活性劑驅(qū)1913、聚醚型表面活性劑

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)3、聚醚型表面活性劑第二節(jié)表面活性劑驅(qū)1924、非離子-陰離子型兩性表面活性劑

耐鹽性能好，耐高價(jià)金屬離子常用陰離子型及非離子型表面活性劑第二節(jié)表面活性劑驅(qū)4、非離子-陰離子型兩性表面活性劑耐鹽性能好，耐高價(jià)金屬離1935、孿連表面活性劑

表面活性高，有協(xié)同效應(yīng)（R為聯(lián)接基團(tuán)）5、孿連表面活性劑表面活性高，有協(xié)同效應(yīng)（R為聯(lián)接基團(tuán)）1946、生物表面活性劑

環(huán)境友好6、生物表面活性劑環(huán)境友好195三、活性水驅(qū)1

定義：以活性水作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法叫活性水驅(qū)。

活性水：屬稀表面活性劑體系，其中的表面活性劑濃度小于臨界膠束濃度。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)三、活性水驅(qū)1定義：以活性水作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法叫活性水驅(qū)。1962活性水驅(qū)的EOR原理（1）低界面張力機(jī)理

表面活性劑在水油界面吸附，可以降低水油界面張力

▽降低巖石對原油的粘附力，提高洗油效率第二節(jié)表面活性劑驅(qū)表面活性劑可以使降低

2活性水驅(qū)的EOR原理（1）低界面張力機(jī)理第二節(jié)表面活197（2）潤濕反轉(zhuǎn)機(jī)理親水性活性劑→使原來親油的表面轉(zhuǎn)化為親水的表面→油對地層表面的潤濕角增大→粘附功減小→洗油效率提高第二節(jié)表面活性劑驅(qū)（2）潤濕反轉(zhuǎn)機(jī)理親水性活性劑→使原來親油的表面轉(zhuǎn)化為親水的198圖2-35液滴或氣泡在孔道窄口處遇阻變形示意圖賈敏效應(yīng)：當(dāng)液滴或氣泡在通過狹窄的孔隙喉道時(shí)，由于發(fā)生變形，流體流動產(chǎn)生附加阻力的現(xiàn)象。曲界面兩側(cè)的壓力差圖2-35液滴或氣泡在孔道窄口處遇阻變形示意圖賈敏效應(yīng)：199（3）乳化機(jī)理

驅(qū)油用的表面活性劑的HLB值一般在7～18范圍，可形成穩(wěn)定水包油乳狀液。乳化的油在向前移動中不易重新粘附回地層表面，提高了洗油效率。乳化的油在高滲透層產(chǎn)生疊加的Jamin效應(yīng)，可使水較均勻地在地層推進(jìn)，提高了波及系數(shù)。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)（3）乳化機(jī)理驅(qū)油用的表面活性劑的HLB值一般在7～18范200（4）提高表面電荷密度機(jī)理

陰離子活性劑的吸附提高了表面的電荷密度,增加了油珠與巖石表面的靜電斥力,油珠易被帶走,提高了洗油效率第二節(jié)表面活性劑驅(qū)（4）提高表面電荷密度機(jī)理陰離子活性劑的吸附提高了表面201（5）聚并形成油帶機(jī)理第二節(jié)表面活性劑驅(qū)（5）聚并形成油帶機(jī)理第二節(jié)表面活性劑驅(qū)202

活性水中的表面活性劑濃度較低，加上在地層表面的吸附會引起損耗，所以，要使活性水驅(qū)要取得良好的效果，就必須使用大段塞大劑量。

可用犧牲劑減少表面活性劑的吸附。

犧牲劑是指以自己的損耗減少其他藥劑損耗的廉價(jià)化學(xué)劑?？捎玫臓奚鼊┯校?/p>

1)堿性物質(zhì)；

2)多元羧酸及其鹽；

3)低聚物與高聚物；

4)木質(zhì)素磺酸鹽。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)活性水中的表面活性劑濃度較低，加上在地層表面的吸附會引203四、膠束溶液驅(qū)

1、定義：以膠束溶液作驅(qū)油劑的驅(qū)油法叫膠束溶液驅(qū)。2、膠束溶液：屬稀表面活性劑體系，其中表面活性劑濃度大于臨界膠束濃度，但其質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過2×10-2。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)四、膠束溶液驅(qū)1、定義：以膠束溶液作驅(qū)油劑的驅(qū)油法叫膠束溶204膠束溶液的配制表面活性劑加入醇（如異丙醇、正丁醇）和（或）鹽（如氯化鈉）

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)水溶性的醇可減小水的極性，油溶性的醇可增加油的極性。膠束溶液的配制表面活性劑第二節(jié)表面活性劑驅(qū)水溶性205醇和鹽等助劑的加入是為了調(diào)整油相和水相的極性，使表面活性劑的親油性和親水性得到充分平衡，從而最大限度地吸附在水油界面上，產(chǎn)生超低界面張力（小于10-2mN·m-1的界面張力），強(qiáng)化了膠束溶液驅(qū)油的低界面張力機(jī)理。醇和鹽等助劑的加入是為了調(diào)整油相和水相的極性，2063膠束溶液驅(qū)的EOR機(jī)理具備活性水驅(qū)的全部機(jī)理膠束存在→增溶機(jī)理由于活性劑的濃度較高，而且醇和鹽的存在，界面張力可以降到超低，強(qiáng)化了低界面張力機(jī)理。第二節(jié)表面活性劑驅(qū)3膠束溶液驅(qū)的EOR機(jī)理具備活性水驅(qū)的全部機(jī)理第二節(jié)表面207第二節(jié)表面活性劑驅(qū)膠束第二節(jié)表面活性劑驅(qū)膠束208五微乳驅(qū)

1、微乳分類水外相微乳水外相微乳用水溶性表面活性劑配得溶有油的表面活性劑膠束分散在水中所形成的分散體系油外相微乳油外相微乳用油溶性表面活性劑配得溶有水的表面活性劑膠束分散在油中所形成的分散體系中相微乳

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)五微乳驅(qū)1、微乳分類第二節(jié)表面活性劑驅(qū)2092、微乳類型的相互轉(zhuǎn)化微乳類型決定于：活性劑的類型、使用溫度、油的性質(zhì)（如烴的碳數(shù)）、水中的電解質(zhì)（種類和濃度）、體系中的助表面活性劑（種類和濃度）第二節(jié)表面活性劑驅(qū)2、微乳類型的相互轉(zhuǎn)化微乳類型決定于：活性劑的類型、210表面活性劑的親油性增加，從水相轉(zhuǎn)移到油相表面活性劑的親油性增加，從水相轉(zhuǎn)移到油相211水、表面活性劑助表面活性劑：異丁醇和鹽（NaCl、KCl等）油相:正辛烷水、表面活性劑212高價(jià)陽離子如Ba2+、Ca2+加入O/W型乳狀液中，會中和油滴界面的負(fù)電荷，液滴間排斥力減少，范德華吸引力相對增大，使液滴靠攏。一方面將界面間的水?dāng)D壓出來；另一方面又將各界面空間的水包圍起來，形成中間水滴，四周被油滴包圍的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的團(tuán)粒。當(dāng)油滴進(jìn)一步連結(jié)起來形成連續(xù)相時(shí)，水相形成不規(guī)則的液滴，并進(jìn)一步變成小液珠，這樣乳液由O/W型轉(zhuǎn)變?yōu)閃/O型。高價(jià)陽離子如Ba2+、Ca2+加入O/W型乳狀液2133、微乳與乳狀液的區(qū)別、轉(zhuǎn)化微乳：熱力學(xué)穩(wěn)定體系，油水間不存在相界面（體系不會隨著時(shí)間的變化而失穩(wěn)）乳狀液：熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，油水間存在相界面第二節(jié)表面活性劑驅(qū)3、微乳與乳狀液的區(qū)別、轉(zhuǎn)化微乳：熱力學(xué)穩(wěn)定體系，油水間不存214油田化學(xué)：第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件215油田化學(xué)：第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件216油田化學(xué)：第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件217油田化學(xué)：第四章化學(xué)驅(qū)與混相驅(qū)課件2184、微乳的配制三個(gè)主要成分油：原油或它的餾分（如汽油、煤油、柴油）水：淡水或鹽水表面活性劑：陰離子型、非離子型和非離子－陰離子型表面活性劑，最好用石油磺酸鹽（鈉鹽或銨鹽）

第二節(jié)表面活性劑驅(qū)4、微乳的配制三個(gè)主要成分第二節(jié)表面活性劑驅(qū)219兩個(gè)輔助成分：助表面活性劑和電解質(zhì)助表面活性劑：最好用醇，也可用酚調(diào)整水和油的極性，參與形成膠束，增加膠束增溶能力第二節(jié)表面活性劑驅(qū)4、微乳的配制兩個(gè)輔助成分：助表面活性劑和電解質(zhì)第二節(jié)表面活性劑驅(qū)4、微220電解質(zhì)：無機(jī)的酸、堿、鹽，但最好用鹽減小表面活性劑和助表面活性劑極性部分的溶劑化程度，使膠束在更低的表面活性劑濃度下就可形成，可使微乳與油或水產(chǎn)生超低界面張力離子型表面活性劑加入無機(jī)鹽后，與表面活性劑反離子具有相同性能的離子，壓縮膠束的擴(kuò)散雙電層，離子間斥力減小，從而使更多離子型表面活性劑加入膠束，溶液cmc下降。離子型表面活性劑加入無機(jī)鹽后，與表面活性劑反離子具有相同性能2215、微乳驅(qū)EOR機(jī)理微乳驅(qū)有膠束溶液驅(qū)的全部機(jī)理，即

(1)低界面張力機(jī)理；(2)潤濕反轉(zhuǎn)機(jī)理；(3)乳化機(jī)理；(4)增溶機(jī)理；(5)提高表面電荷密度機(jī)理；(6)聚并形成油帶機(jī)理