双子表面活性剂降压增注技术 PPT
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生物表面活性剂降压增注技术技术原理:当油层的油气进行渗透时,在岩石—原油—水系统的界面现象起着在液体和固体直接接触时,在固体的表面上选择性地吸附液体的某些组分,使液体的某些成份在这里浓缩,形成一个其物理化学性质有别于液体体相性质的薄液体层,称之为边界层。
在边界层内原油的组分呈现出有规律的变化,在越靠近固体表面的地方,胶质和沥青质的含量越大,在远离固体表面的地方,边界层内原油的组分逐渐过渡到原油体相的组分。
这表明,在离固体表面不同的地方,原油边界层有不同的结构力学性质。
不同的压力梯度只能驱动具有相应结构力学性质的原油,不同结构力学性质的原油有各自相应的极限剪切应力。
当剪切应力等于或小于这个极限剪切应力时,该原油是不能流动的。
这就是低渗或特低渗油层中渗流时呈现某种启动压力梯度的根本原因。
微生物制剂中有有机酸、有机溶剂、表面活性剂和活菌体组成,这些有机代谢产物对于清除岩石表面的原油边界层、降低毛管力、改善油水渗特征具有良好的效果。
微生物制剂中含有的大量的活菌体,它们能以岩石表面吸附层的原油为营养源而生长繁殖,因此将会对原油边界起到直接破坏作用。
边界原油的清除,将大大降低启动压力,改变油水渗流规律,起到降压增注效果。
微生物制剂中的生物表面活性剂和保护段塞中的表面活性剂能够吸附到岩石表面,改变岩石表面的润湿性,使岩石表面呈现强亲水特性。
对于具有亲水特性的孔隙介质表面,当油水两相渗流时,原油与岩石表面的粘附力会大大减弱,宏观上表现为油水流动阻力降低,注入压力下降,表面活性剂的存在,降低了油水界面张力,使水井井底附近的原油可能克服由第三毛管力所形成的贾敏效应而通过喉道,达到了疏通的目的。
性能指标:(1)矿场试验有效率80%以上;(2)矿场试验有效期6个月以上;(3)矿场试验工艺成功率90%;(4)注水量、注入压力下降1-2Mpa以上,或注入压力不变,注水量超过原子核注水量25%以止;(5)投入产出比利1:2以上;创造性和先进性:该技术首次将生物与化学技术创造性有机结合在一起、并将微生物技术首次应用在油田注水井的降压增注领域、属国内首创。
表面活性剂在低渗透油藏降压增注机理表面活性剂溶液对低渗透油藏的降压增注效果也非常突出。
表面活性剂对超低渗透降压增注的机理并不只是大幅降低油/水界面张力。
表面活性剂具有较好地改变岩石表面润湿性的作用。
因此,本文将继降压增注实验之后开展降压增注机理分析。
标签:表面活性剂;低渗透油藏;降压增注1引言表面活性剂具有降低表面张力、起泡、乳化、分散、润湿、增溶、渗透和抗静电等性能,在油田上最早用于提高采收率,目前广泛应用在油气井增产和水井增注,通过吸附在岩石矿物表面,改变岩石润湿性,从而降低毛管力、减弱储层损害表面活性剂驱油机理,可概括为降低界面张力、降低注入压力、聚并形成油带、形成分子膜、降低边界层厚度、改变岩石润湿性、改变岩石流变性等。
特性,在较低的使用浓度条件下,表面活性剂溶液就能够很快地降低界面张力,根据极性基团的区别,将表面活性剂划分以下几大类:阴离子型、两性型、阳离子型、和非离子型表面活性剂等。
其降压增注机理体现为:降低油水界面张力、改变岩石润湿性、降低注入压力、改变原油流变性、提高洗油能力。
2表面活性剂降压增注机理由于组成表面活性剂分子的两部分为具有极性的“头基”和具有非极性的“链尾”,因此表面活性剂显示两亲性的。
2.1 降低油水界面张力。
由于低渗储层具有孔吼半径细小的特征,连续油流在通过狭小孔隙吼道时,毛管力急剧地增加,会引起贾敏效应,在储层孔隙中油柱会变成断断续续的油滴,从而引起流体渗流阻力的增加。
在注入表面活性剂段塞后,在油水界面上吸附着活性剂,引起油水界面张力的降低,引起油滴变形从而更容易通过孔隙吼道,有效地解除了含油堵塞,从而达到了降低注水压力的目的。
关于降低油/水界面张力以降压增注的研究已经很多,且形成了较为一致的看法,在这里做简述。
由于表面活性剂都具有一定的表面活性,能够降低界面张力,驱替液(水相)与被驱替液(油相)接触时,表面活性剂快速地达到油/水界面,起到降低界面张力的作用,减小相间相互作用,同时乳化原油、降低原油粘度,阳离子表面活性剂压缩双电层、使边界层变得更薄,从而改善油、水渗流性,提高水相渗透率,降低注入压力。
低渗透油田双子表面活性剂降压增注实验研究一、引言(1)研究背景及意义(2)研究现状与进展(3)研究目的和任务二、理论基础(1)低渗透油田特点及开发挑战(2)双子表面活性剂的特性和应用(3)降压增注技术原理综述三、实验设计与方法(1)实验对象及样品制备(2)实验设备和工具(3)实验方案及流程(4)数据处理和分析方法四、实验结果与讨论(1)单一剂体系的降压增注效果(2)双子表面活性剂和其他剂型的对比试验(3)对实验结果的分析和讨论五、结论与展望(1)降压增注实验的主要结论(2)未来研究方向和展望(3)研究工作的不足和改进措施附:参考文献一、引言(1)研究背景及意义随着人类对能源需求的不断增长,石油等化石能源的开采量逐年增加。
然而,随着时间的推移,大多数油田的产油率都会逐渐降低,尤其是低渗透油田,它们的油层渗透率低、地层压力小、油藏厚度窄等特点使得传统采油技术面临着很大的困难。
为了提高油田的开发效率,降低开采成本,石油工业迫切需要开发创新的措施和技术。
低渗透油田开发中需要面对的问题包括,水驱力不足、沉积环境复杂、地质条件复杂、含硫高等。
因此,开发高附加值的降压增注技术是解决低渗透油田开发难题的必由之路,其已经成为油田增油的重要方向之一。
降压增注技术是指使用人为的插层介质改变井内流动环境,降低油藏压力,控制过流方向,增加油层挤出、调节流体分布,提高采油、强化采收量的期望,又称为“辅助开采技术”。
该技术的核心思想是利用物理、化学等方法,改善油层内流动环境,扩大可开采面积和提高采收率,从而实现高效率、低成本的采油。
在油田降压增注技术中,表面活性剂是一种常用的增油剂。
表面活性剂在油、水、岩石三相接触面上形成的稳定吸附,可以改变油水的界面张力,提高油水的相互作用力,从而使得原本无法采出的残余油得到增采。
双子表面活性剂不仅具有表面活性剂的作用,在降压增注方面也发挥着独特的作用,被广泛应用于油田增油产业中。
本研究以双子表面活性剂为研究对象,探究其在低渗透油田的降压增注中的应用效果和机理,为低渗透油田的有效开发提供理论和实践依据。
注水井降压增注用杂双子表面活性剂的研制及性能评价胜利油田某区块前期采用常规注水开发,由于储层的物性较差,注水水质不达标以及储层敏感性等原因,区块内大多数注水井注水压力较髙,普遍存在"欠注"现象。
分析该区块注水井储层特征及注入水水质等因素,认为注水井压力升髙的主要原因是渗透率低,孔隙小, 渗流阻力较大。
还有低渗透储层油水两相渗流区往往比较狭窄,随着注水周期的延长,含水饱和度逐渐上升时,汕相相对渗透率下降较快,而此时水相相对渗透率上升又较慢,当达到残余油饱和度时,水相相对渗透率还很小,所以汕水两相共渗点较低,渗流阻力较大[1]。
列外,储层埋藏较深,地层温度较髙,地层水矿化度較髙且含有一泄量的成垢离子,在地层温度下易与注入水结垢,堵塞地层,从而造成注水压力升髙。
针对上述情况,该区块采取过酸化解堵增注措施,效果不理想。
如何实现长期有效的降压增注成为该区块注水井注水过程中亟待解决的问题。
表而活性剂降压增注技术在低渗储层注水井中的应用研究较多[2-4],并且取得了比较明显的效果。
表而活性剂能显著降低油水界而张力,注入水中加入表而活性剂后,残余油饱和度下降,水相相对渗透率上升,注入压力下降[5-7]0本文针对胜利油田某区块注水井注水压力升高,常规增注措施效果不理想的问题,研制出一种适用于注水井降压增注的杂双子表而活性剂,并评价了其性能,以期为现场应用提供参考。
1实验部分1.1主要试剂与仪器烷基二甲基叔胺,卤代烷炷,异丙酮,无水乙醇,乙酸乙酯,氯化钾,十二烷基三甲基澳化钱DTAB,以上试剂均为市售分析纯。
蒸佛水,模拟地层水(矿化度为81576mg/L),目标油田脱气原油,中性煤油,储层天然岩心。
烧杯,水浴锅,磁力搅拌装置,电子天平,真空干燥箱,XJZ-200全自动界而张力仪,BH-3型岩心真空加压饱和实验装置,HKY-多功能岩心驱替实验装置。
1.2杂双子表而活性剂的制备1.2.1反应方程式合成反应分两步进行:1.2.2制备方法称取一泄质疑的烷基二甲基叔胺和卤代烷炷R1X,与无水乙醇按一泄的比例的加入到三口烧瓶中,在75回下反应24h,得到粘稠油状的中间产物,先使用乙酸乙酯进行部分重结晶,保留析岀部分产物。