ASP三元复合驱机理

ASP三元复合驱油技术王虎彪王毅博延安盛科工贸工程有限公司一：技术简介ASP三元复合驱油技术是指将碱，表面活性剂、聚合物通过一定的数据比例混合后注入地层，扩大波及体积达到提高采收率的目的。

二：实验研究结论：大庆油田在八五期间就已经对五口井经行了现场试验，取得了显著的效果。

通过中国地质大学，大庆石油研究院，的刘春林，杨清延，，李斌会以及兰玉波等人的实验模拟研究表明，再有隔层的条件下采收率的贡献程度，中渗透层的达到25.29%，其次是低渗透层达到44.31%，而高渗透层仅为30.40%.，分析认为三元复合驱油技术主要是提高油藏的驱油效率，特别是高渗透层的驱油效率，同时能够提高中低渗透层的波及系数，初步得出驱油效率对采收率的贡献值为33.27%，波及系数的贡献率为66.73%。

也就是说对于提高石油采收率贡献最大的最直接的就是波及体积的提高。

三、ASP三元复合驱中驱油成分之间的协同效应：ASP三元复合驱油比单一去和二元驱有更好的驱油效果的主要原因在于ASP三元复合驱中的聚合物、表面活性剂、和碱之间有协同效应，他们在协同效应中起着各种作用。

1：聚合物的作用：（1）聚合物聚合物改善了表面活性剂和碱溶液之间的流度比（2）聚合物对驱油介质的稠化，可以减少表面活性剂和碱的扩散速率，从而减小药耗。

（3）聚合物可与地层中的钙镁离子反应，保护了表面活性剂使他不易形成地表面活性的钙镁盐。

（4）聚合物可以提高碱和表面活性剂形成的水包油乳状液的稳定性，是波及系数（按乳化-捕集机理）和洗油能力（按乳化-携带机理）有较大的提高。

（5）吸附和捕集（6）聚合物的盐敏效应2：表面活性剂的机理：（1）表面活性剂可以降低聚合物和碱之间的界面张力，使他具有洗油能力。

（2）表面活性剂可以使油乳化，提高了驱油介质的粘度。

乳化的油越多，乳状液的粘度越高。

（3）如表面活性剂与聚合物形成络合结构，则表面活性剂可提高增粘能力。

（4）表面活性剂可以补充碱与石油酸反应产生表面活性剂的不足。

三元复合驱井通粘稠聚合物原理三元复合驱井通粘稠聚合物主要由三种成分组成：胶体物质、化学结构改性剂和增粘剂。

其中胶体物质是添加剂的主要成分，它可以增加油润湿能力，提高油水相互作用的能力。

化学结构改性剂主要通过改变油相的化学性质，使之更容易与水相发生反应，提高油相在水相中的稳定性和分散度。

增粘剂则是为了增加体系的粘度，使得原油在水相中的分散度更好，从而提高驱油效果。

三元复合驱井通粘稠聚合物的原理如下：首先，通过胶体物质的作用，使油相具有更好的湿润性，使油相能够更好地分散在水相中，形成微小的分散液滴。

而胶体物质本身具有一定的稳定性和分散性，能够保持分散液滴的稳定性，不易发生汇聚和沉淀。

其次，通过化学结构改性剂的作用，改变油相的化学性质，使其更容易与水相中的成分发生反应。

这样可以增加油相在水相中的溶解度，提高油相的稳定性和分散度。

同时，化学结构改性剂还可以改变油相的表面性质，使其更容易被水相湿润，并提高与水相的相容性和混合性。

最后，增粘剂的作用是增加体系的粘度，使得原油在水相中的分散度更好。

增粘剂可以增加水相中的胶体物质粒子间的相互作用力，从而使分散液滴更加稳定。

同时，增粘剂还可以增加体系的黏滞性，提高油相的分散度和稳定性。

通过三元复合驱井通粘稠聚合物的使用，可以有效地提高原油在水相中的分散度和稳定性，改善驱油效果。

同时，它还能够减少油水界面的张力，提高原油的渗透能力。

此外，三元复合驱井通粘稠聚合物还具有一定的防腐蚀和抗乳化性能，可以减少油井和管道的腐蚀和乳化现象，延长设备的使用寿命。

因此，三元复合驱井通粘稠聚合物在油田开发中具有广阔的应用前景。

K wa 聚合物溶液渗透率
wb 水的粘度
wa 聚合物溶液的粘度
2).残余阻力系数：聚合物溶液降低渗透率的能力。它是 聚合物驱油前后岩石水相渗透率的比值，也可解释叫渗透率 下降系数,用Rk表示。
Rk Kw / K p
K w 聚合物驱油前水相渗透率 K p 聚合物驱油后水相渗透率
低。
4.阻力系数和残留阻力系数
表1，Rf 和Rk 的测定结果
5.室内模拟驱油试验
恒 温 箱 平流泵
水
油
聚 合 物
压力表
岩心
物理模拟实验流程示意图
5.室内模拟驱油试验
岩心图片
化学驱动态模拟装置
5.室内模拟驱油试验
表2，聚合物岩心驱替试验结果汇总表
Part 4. 复合驱存在的问题
组合驱油成分带来的问题；色谱分离现象。
动力滞留
Q
RPV V p C0 w
图6，动态滞留量的确定
4.阻力系数和残留阻力系数
1).阻力系数：降低水油流度比的能力。它是水的流度 与聚合物溶液流度之比，用Rf表示。
wb K wb K wa Rf / wa wb wa
wb 水的流度
K wb 水相渗透率
wa 聚合物溶液的流度
1，复合驱基本原理
碱的作用：
1). 碱可提高聚合物（HPAM）的稠化能力．
2). 碱与石油酸反应产生的表面活性剂，可将油乳化，提高了驱油 介质粘度，因而加强了聚合物控制流度的能力。
3). 碱与石油酸反应产生的表面活性剂与合成的表面活性剂有协同 效应。 4). 碱可与钙、镁离子反应或与粘土进行离子交换，起牺牲剂作用， 保护了聚合物与表面活性剂。
性能指标 大庆2B838 相对分子质量 (10^4) 1700 水解度 (%) 26.8 水溶液粘度 (mPa.S) 48.2 溶解速度 (h) <2

三元复合驱技术研究摘要:三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。

它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系，既有较高的粘度，又能与原油形成超低界面张力，从而提高原油采收率。

关键词：三元复合驱；成垢；技术三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。

它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系，既有较高的粘度，又能与原油形成超低界面张力，从而提高原油采收率。

但是，在驱油体系注入地层的过程中，当碱性的化学剂注入地层后，受地层温度、压力、离子组成和注入体系的pH值等因素的影响，与地层岩石和地层水发生包括溶解、混合和离子交换在内的多种反应。

一方面，碱性三元液中的钠离子与粘土中的钙、镁离子发生置换，形成钙、镁的氢氧化物沉淀；另一方面，在地层岩石组分中有长石、伊利石、高岭石、蒙脱土等，碱也能与这些组分作用生成Si、Al等离子，进入地层水中，打破地下液体原有的离子平衡，随着地层条件的改变又形成新的矿物质沉淀，产生大量的硅铝酸盐垢。

这些由于碱的存在而引起的垢沉积，不仅造成卡泵现象，影响抽油机的正常生产及试验的顺利进行，而且还会堵塞油层孔隙，降低驱油剂的波及系数，并使油层受到伤害，影响最终采收率。

我国大庆油田已完成的5个三元复合驱先导性矿场试验,使用NaOH的为4个试验区,在这4个试验区中,除杏五区外,均不同程度地出现结垢现象,结垢发生在采出环节,包括油井近井地带、井筒举升设备和地面集输设备,以中心采出井最为严重,也最为典型。

因此，确定三元复合驱的成垢条件及界限，研究三元复合驱过程中垢的形成机理，找出对策，保证三元复合驱技术的成功有重要意义。

一、结垢状况分析为了确定三元复合驱垢样的晶型及组成，了解试验区的结垢情况，对试验区垢样进行分析。

（一）垢样分析取三元复合驱矿场试验区垢样，如采用大庆油田采油四厂杏二西三元复合驱扩大性矿场试验区垢样为例。

具体过程为：采用-射线衍射进行物相分析，确定矿物的晶型，用-光电子能谱确定元素组成，用化学分析法确定典型氧化物的含量。

浅析三元复合驱油技术研究进展[摘要]：随着石油勘探开发工作的不断推进，我国在采用传统的聚合物驱及表面活性剂驱等技术进行采油工作的过程中暴露出来越来越多的不足之处。

三元复合驱油技术的出现弥补了这些技术的不足，本文对三元复合驱油技术的特点进行了概述，重点阐述了三元复合驱方案设计的重点，最后对三元复合驱油技术的发展趋势进行了展望，为我国的油气开采事业奠定了一定的理论基础。

[关键词]：三元复合驱油特点展望一引言近些年，石油钻采技术取得了突飞猛进的进步，在新时代下聚合物驱油技术对于原油采收率的提升发挥了重大的作用。

我国的采油工作者们通过长期的聚合物驱的工作经验指出，在调整注入液的粘度的过程中，可以对流度进行改善以转变聚合物驱的性质。

当注入液的粘度提升的情况下，容易形成碱性的聚合物驱，这种聚合物驱在使用时会受到原油自身所带酸性值的影响导致采收率的提升有限。

另一方面，虽然表面活性剂聚合物驱能够较好的提升原油采收率，但是针对原油表面活性剂的采出液处理起来具有一定的难度，这也制约了原油采收率的提高。

三元复合驱油技术的出现有效的弥补了上述技术中存在的不足，必然成为未来提高原油采收率的新生力量。

本文主要对三元复合驱油技术的原理及特点进行了概述，重点阐述了三元复合驱油技术设计过程中需要注意的事项，最后对三元复合驱油技术的发展趋势进行了展望，旨在能够进一步的提升我国采油技术的提升。

二三元复合驱油技术概述三元复合驱油技术（简称ASP）是一种集碱驱、表面活性剂驱及聚合物驱于一体的综合性驱油技术。

目前，我国使用三元复合驱中主要采用的碱为无机碱，比如NaOH、Na2CO3、NaSiO3等；所采用的表面活性剂主要是烷基苯磺酸钠盐和石油磺酸盐；所采用的聚合物主要是部分水解的聚丙烯酰胺。

因为这些原料的合成工艺比较成熟，来源广数量大。

通过实践表明，三元复合驱采油技术主要有如下几个方面的特点：（1）由于三元复合驱体系中的有机复合能够拓宽盐浓度及低界面张力的表面活性剂的范围，所以该技术的适用范围较广；（2）三元复合驱采油技术的应用能够减少化学剂的使用，特别针对一些油田中所采用的比较昂贵的表面活性剂能够很好的降低成本；（3）利用三元复合驱油技术进行原油的采集工作时，所采用的碱性物质不受限制，可以使用强碱也可以使用弱碱;（4）使用表面活性剂和碱性物质对于提高驱油效率降低油水界面张力具有积极的作用。

ASP三元复合驱技术现状近年来，由于国际上原油价格的持续下降，西方很多大的石油公司都暂时停止了对提高采收率技术的大规模研究，然而，三原复合驱的机理何寻找更便宜，更有效的三原复合驱体系的研究工作并未完全停止，特别是中国陆上油田，三原复合驱的实验研究，矿场先导试验何工业性试验发展十分迅速。

由于新的大高产油田的发现的机会的减少和老油田产量的急剧递减，发展提高采收率技术，特别是能够大幅度提高驱油效率的三原复合驱油技术，研究其机理，选择高效、廉价的配方体系，优化矿场设计，形成配套技术已经成为石油工业持续发展的一项长远战略行任务。

特别是对于中国来说，快速发展三原复合驱技术尤其重要。

ASP三原复合驱是指碱/表面活性剂/聚合物组成的复合驱油体系，是上个世纪八十年代发展起来的一种新型的驱油技术，且被证明是一种提高采原油收率的有效方法。

“八五”期间，大庆及胜利油田进行了三原复合驱矿场试验，取得了较好的效果。

新疆油田也在“八五”、“九五”期间针对克拉玛依油田砾岩严重非均质油藏特性及储层流体特点进行了大量的室内研究，取得了显著效果，得到了在严重非均质砾岩油藏进行三原复合驱技术的宝贵经验。

ASP三原复合驱的主要驱油机理是碱与原油中的酸性组分作用就地生成皂类，与加入的表面活性剂协同作用，产生超低界面张力。

表面活性剂/聚合物体系中加入碱能够降低表面活性剂吸附，在与胶束/聚合物驱相同的驱替效率下，可以使表面活性剂浓度降低10倍以上，因而也降低了化学剂费用。

有研究表明：①考虑了吸附和滞留后的低浓度表面活性剂ASP溶液在其具有瞬时和平衡超低IFT时是一种很有潜力的体系；②ASP驱油的主要机理是残余油变形，拉伸成带条状，移动、乳化和夹带；③油湿体系微观模型的ASP驱的主要机理是孔隙壁上的油膜剥离、移动，在孔隙内和孔隙间搭桥，并且形成油包水乳状液，聚并形成液流。

美国NIPER和中国新疆石油管理局合作，首次采用化学驱模拟器UTCHEM对新疆克拉玛依油田的三原复合驱先导试验进行了三维油藏数值模拟研究。

ASP方法优缺点及未来发展前景
• 未来发展方向
• 三元复合驱体系仍处于工业性试验向工业性推广的过渡阶段，将来的发展方 向是成为老油田增产的三次采油主导技术。三元复合驱的发展主要集中在新 型表面活性剂的研制以及强碱向低碱甚至是无碱转化方面。目前主要的表面 活性剂有：烷基苯磺酸盐和石油磺酸盐；石油羧酸盐、非离子表面活性剂和 生物表面活性剂主要用作著助剂和牺牲剂[4]。如今有许多新型表面活性剂正 处于研发阶段，它们都具有碱度要求低、原油适应性宽和界面性能优越等优 点，但原料少，工业化生产难度较大。国内外表面活性剂的总体发展趋势是 由强碱向弱碱向低碱方向发展，最终的发展趋势是向无碱方向发展以减弱三 元复合驱的缺点；合成工艺由复杂化向简单化方向发展；理论研究，由对表 面活性剂复配性能的研究向研究表面活性剂结构和性能关系方向发展。
ASP相关基本概念及应用现状
ASP中驱油各组分中的协同作用
ASP中驱油各组分中的协同作用
ASP中驱油各组分中的协同作用
ASP方法优缺点及未来发展前景
• 优点：
• • (1)ASP三元复合驱试剂中的碱比较低廉，它与天然有机酸形成表面活性剂， 并且外加了少量的合成表面活性剂以增强其界面活性，其成本比较低。 (2)该驱油体系最主要就是利用了碱与原油中某些组分的反应来生产表面活性 剂，同时又解决了保持低界面张力与使用高碱浓度间的矛盾，为复合驱矿场 应用提供了技术基础。 (3)三元复合驱油剂具有很强的驱油能力，能够驱出水驱难以驱出的重质残余 原油，大幅度提高了油井的生产能力。 (4)三元复合驱能够改善油层的吸水界面，并在驱油过程中形成高饱和度的原 油富集带，大大提高了油井的生产能力。 (5)降低表面活性剂的吸附量。
• •
ASP相关基本概念及应用现状

摘要：介绍了三元复合驱技术的驱油机理，综述了三元复合驱油体系存在的不足，以及在改进方面的研究现状。

关键词：三元复合驱油；采收率；表面活性剂；表面张力常见的化学驱油剂主要有聚合物、表面活性剂和碱。

asp三元( 碱、表面活性剂和聚合物)复合驱是在综合了单一化学驱优点的基础上建立起来的一种新型的化学驱油体系[1]，具有驱油效率高的显著特点，近年来得到了迅速发展。

大庆油田矿场试验[2]表明，聚合物驱比水驱提高原油采收率10％以上，而三元复合驱可比水驱提高原油采收率20％以上。

可见对三元复合驱油体系的深入研究具有重要意义。

1、三元复合驱的驱油机理[3]asp三元复合驱油体系既具有较高的粘度又能与原油形成超低界面张力, 在扩大波及范围、提高驱替效率的同时, 也提高洗油效率, 能改善水驱的“指进”、“突进”和油的“圈捕”,从而增加原油产量和提高采收率。

该体系驱油效果之所以明显优于单一化学剂驱。

是因为多种化学剂具有各自的作用与优势，且相互之间能发挥协同效应。

(1)聚合物的作用是增稠和流度控制。

目前最廉价，应用最成熟的产品是聚丙烯酰胺（hpam）。

hpam已被普遍用来提高注人水粘度和油层波及系数。

hpam的选择着重要与油藏渗透率、孔喉尺寸、注液速度等相匹配, 分子量越大增粘能力越强，浓度越大水解液粘度越大, 驱油能力越大。

(2)表面活性剂的作用是降低油水界面张力和提高洗油效率, 因温度、矿化度、原油组分等油藏条件的不同, 所使用的表面活性剂结构与性能也不相同。

石油羧酸盐、石油磺酸盐是现在普遍采用的驱油表面活性剂, 但石油磺酸盐耐温、耐盐性能比石油羧酸盐好。

(3)碱的作用是与原油中的酸性组分反应就地生成表面活性剂, 与外加表面括性剂协同效应更大幅度地降低油水界面张力并作为牺牲剂改变岩石表面的电性, 以降低地层对表面活性剂的吸附量。

应用的主产品为naoh和na2co3或二者混用。

2、三元复合驱目前存在的不足室内和矿场研究表明[2], 三元复合驱采收率可在水驱基础上再提高20％以上，具有较好的增油降水效果。

通过近几年的攻关，烷基苯磺酸盐、木质素磺 酸盐、石油羧酸盐和生物表面活性剂不仅能与大 庆原油形成超低界面张力，而且室内天然岩心驱 油实验结果表明采收率比水驱提高20％以上。
3. 三元复合驱油体系
2）ASP三元复合驱油存在的主要问题
（2）在保持界面张力性能不变的条件下，用部分盐 代替碱，可减少碱剂的用量。
3. 三元复合驱油体系
ASP三元复合驱的驱油机理
三元复合体系大幅度地提高驱油效率的原因是： (1)聚合物提高了波及系数； (2)表面活性剂和碱的协同效应降低了油水界面张力
并改变岩石的润湿性； (3)残余油受力状况发生了改变。
3. 三元复合驱油体系
1）ASP三元复合驱的驱油机理
（a）水驱结束
（b）三元复合驱结束
因此，碱水驱使原油的采收率提高的幅度有 限。
碱—聚合物驱油就是在碱水驱的基础上， 用聚合物进行流度控制，来达到提高采收率的 目的。
与聚合物溶液、碱性水驱油一样，碱—聚合 物溶液驱油效果也受到地层水的矿化度、岩石 的矿物组成、地层的温度等因素的影响。
3. 三元复合驱油体系
三元复合体系驱是指在注入水中加入低浓度的 表面活性剂、碱和聚合物的复合体系驱油的一种提 高原油采收率方法。碱/表面活性剂/聚合物(ASP) 复合体系驱是80年代初国外出现的化学采油新动向。
但由于表面活性剂和助剂成本太高，该方法一 直没有发展成为商业规模。而碱/聚合物驱降低界 面张力一般高于10－2mN/m的范围，而且其适用性 还受原油酸值的影响。
3. 三元复合驱油体系
ASP复合体系驱是从二元复合驱(活性剂/聚合物、 碱/聚合物)发展起来的。 ASP三元复合体系的优点： 1. 所需要表面活性剂和助剂总量少 ASP复合体系所加入的表面活性剂与碱具有良好的协 同效应，能降低界面张力到10－2mN／m的范围，而 且可保持长时间的低表面张力驱过程。并对低酸值的 陆相生成的中等原油也是适用的。

三元复合驱油井结垢机理及防治措施孙万成三元复合驱（简称“ASP”）技术是80年代中后期在国际上兴起的新型高效驱油技术。

二类油层开发三元复合驱技术是油田高含水后期进一步提高采收率的重要手段。

但随着三元复合驱矿场试验不断地深入，暴露出的油井结垢问题已成为该技术工业化应用的最大障碍，因此，研究三元复合驱油井结垢机理及防治措施是当前非常迫切的任务之一。

三元复合驱驱油机理三元复合驱是利用碱、表面活性剂和聚合物的溶液作为驱替液来提高油田采收率的—种新型采油技术，它可以提高驱替液的黏度，增大波及效率，降低油水界面张力，在一定程度上提高驱油效率，使石油的采收率增大。

三元复合驱中的碱与原油中的有机酸反应生成的烷烃链羧酸皂和环烷酸皂吸附在油水界面上，使油水界面张力降低，引起毛细管力阻滞作用降低，从而使被圈捕的原油参与流动。

碱与加入的表面活性剂产生协同作用，增大界面活性。

碱作为一种“盐”迫使更多的表面活性剂分子进入油一水界面，从而增加界面层中表面活性剂浓度，拓宽表面活性剂的活性范围。

碱与油水界面处存在的胶质、沥青质、石蜡、卟啉中的有机极性物反应，使得油水界面上的刚性膜破裂和有机物溶解，提高原油产量。

碱与岩石表面的矿物产生离子交换，使岩石表面矿物组成发生变化，改善岩石颗粒表面电性，减少表面活性剂和聚合物在岩石表面上的吸附、滞留损失。

碱的加入，促进聚合物的水解，使ASP体系的浓度增大。

三元复合驱体系中表面活性剂的作用是作为驱油主剂降低油一水界面张力，使残余油变为可流动油。

它改变了岩石表面的润湿性，使滞留在岩石孔道内的油滴和水之间的作用力增加。

岩石表面对原油吸附作用相对减小，增大水的洗油能力，同时对原油有增溶作用，还可使原油乳化，增加其流动性，达到混相驱油的效果。

表面活性剂存在时，更有利于皂化反应进行，两者的协同效应促使界面张力进一步降低，在离子强度和二价阳离子浓度高时起补偿作用。

拓宽体系的界面活性范围和油水发生自发乳化的盐含量（或pH值）范围。

石油百科：什么是三元复合驱三元复合驱是指在注入水中加入碱(A)、低浓度的表面活性剂(S)和聚合物(P)的复合体系驱油的一种提高原油采收率的方法。

它是20世纪80年代初国外出现的化学采油新工艺，是在二元复合驱的基础上发展起来的。

大庆油田室内研究及先导性矿场试验表明，ASP三元复合驱可比水驱提高20%以上的原油采收率。

其实质是用廉价的碱部分或全部代替价格昂贵的表面活性剂，降低化学驱所需表面活性剂用量。

加入表面活性剂能够降低残余油在地层的吸附，提高洗油效率。

碱剂的加入又降低了表面活性剂和聚合物吸附滞留损失；碱剂与原油中的有机酸反应生成石油酸皂。

石油酸皂与加入表面活性剂的协同效应、碱与表面活性剂的协同效应及聚合物的流度控制作用，使ASP驱具有较高的驱油效率，而且还能提高油层的波及体积。

聚合物能提高三元体系的黏度，控制流度比，提高驱油剂的波及体积。

这三者的优点结合起来，使三元体系兼有降低界面张力和合理控制流度比的优点，因而取得了提高采收率20%的效果。

但是，三元复合驱油剂还存在一些不足之处。

比如，强碱引起的结垢问题，表面活性剂的经济性问题，聚合物的溶解性、各种化学剂的吸附损失以及三元复合驱采出液的处理等问题。

由于部分机理不清楚和油田地质情况的复杂性，现有配方仍有待改进。

（摘自《石油石化300问》）。

三元复合驱除法的原理三元复合驱除法是一种常用的水处理技术，它利用表面活性剂、碱性剂和螯合剂的协同作用，去除水中的有机物、重金属离子和其他污染物。

下面详细介绍三元复合驱除法的原理。

1.表面活性剂的作用表面活性剂在三元复合驱除法中起着重要的作用。

它们具有亲水性和疏水性，能够降低水和污染物质之间的界面张力，使污染物质从水中解吸并聚集在一起。

表面活性剂还能与重金属离子形成络合物，促进重金属离子的去除。

常用的表面活性剂有阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。

2.碱性剂的作用碱性剂在三元复合驱除法中主要起到调节pH值的作用。

通过提高溶液的pH值，可以使污染物质在水中解离，有利于污染物质的去除。

同时，碱性剂还可以促进表面活性剂的溶解和发挥其作用。

常用的碱性剂有氢氧化钠、氢氧化钙等。

3.螯合剂的作用螯合剂是一种能够与重金属离子形成稳定络合物的有机化合物。

在三元复合驱除法中，螯合剂可以与表面活性剂一起作用，促进重金属离子的去除。

螯合剂与重金属离子形成络合物后，可以将其从水中吸附并沉淀下来，从而达到去除的目的。

常用的螯合剂有乙二胺四乙酸二钠、氨基三乙酸三钠等。

4.温度和压力的作用温度和压力对三元复合驱除法也有一定的影响。

提高温度可以促进表面活性剂的溶解和作用，提高污染物质的解吸速度，有利于污染物质的去除。

增加压力可以促进溶液的溶解和传质过程，提高污染物质的去除效率。

因此，在三元复合驱除法的实际应用中，需要根据实际情况调整温度和压力条件，以达到最佳的处理效果。

总之，三元复合驱除法的原理主要利用表面活性剂、碱性剂和螯合剂的协同作用，通过降低界面张力、调节pH值、形成络合物等方式去除水中的污染物质。

同时，温度和压力等条件也会对处理效果产生影响。

通过优化各组分的配比和选择合适的操作条件，可以实现高效、环保的水处理。

油田化学三元复合驱中各种化学剂的作用及ASP提高采收率机理班级：石工1405**：***学号： **************：***中国石油大学（华东） 2016 年 10 月三元复合驱中各种化学剂的作用及ASP提高采收率机理摘要：三元复合体系驱油技术，简称三元复合驱，是指在注入水中加入低浓度的表面活性剂、碱和聚合物进行驱油的一种提高石油采收率方法，是20世纪80年代初国外出现的化学采油新动向。

本文分析了三元复合驱各种化学剂的作用及它们之间的协同效应，同时分析了ASP提高采收率的机理。

本文还介绍了三元复合驱的发展历史、现状以及未来需要克服的问题。

关键词：三元复合驱聚合物表面活性剂碱作用 EOR机理现状引言在油田开采的历史上，依靠油层自身能量采油的方法曾经历了相当长的一段时期。

在当时，因为油田未开发或开发时间较短、地层压力高，原来溶解于原油中的天然气膨胀而将原油举升到地面，这种方法称为能量衰竭采油法，也称一次采油，采收率一般只能达到10%~15%OOIP（原油地质储量）。

后来，人们开始采用人工注水法采油，即二次采油，这种方法是指在地层原有能量衰竭后，在油层边缘或油层内部，由地面向井内注水，从生产井中采油。

注水的作用是补充油层的驱油能量，可以达到25%~40%的采收率。

随着科学技术的发展和进步，人们开始对二次残余油（也称水驱残余油）进行开采，主要是通过向油层注入化学剂或气体进行第三次开采，称为三次采油（tertiary oil recovery）或强化采油（enhanced oil recovery，EOR）。

EOR技术中的化学驱，目的主要是为了降低油水界面张力，于是三元复合驱这种超低界面张力驱油体系出现了。

三元复合驱，就是将碱、表面活性剂、聚合物混合的驱油体系，其方法的实质是用廉价的碱部分代替价格昂贵的表面活性剂和聚合物，以提高有效化学驱的化学剂效率。

它可以说是一种既能提高驱油效率又能提高波及系数并可能在技术和经济两方面都过关的高效三次采油新技术。

三元复合驱中各种化学系的作用及ASP提高采收率机理摘要石工1106 高凯歌 11021261本文主要从概念、驱油原理、应用与各化学剂的作用、优缺点与发展方向等方面对三元复合驱（ASP）碱—表面活性剂—聚合物体系进行了论述，发现三元复合驱的高效驱油源于碱、表面活性剂、聚合物三者的协同作用降低了表面张力，改善了油水流度比，驱油效率高，可以清除水驱无法清除的重质残余油。

三元复合驱的许多缺点也不应忽视，其中起到决定其在地层效果的是碱，碱类物质既可以作助剂、牺牲剂也可以对地层和设备造成比较严重的破坏，同时高矿化度及含粘土岩的地层等都会为ASP技术的使用造成阻碍。

由于ASP需要用表面活性剂来降低对碱的依赖，因此需要研究新型表面活性剂来克服目前在利用ASP时的困难。

一．三元复合驱概述三元复合驱（ASP）是指碱—表面活性剂—聚合物组成的复合驱油体系，是在碱水驱和聚合物驱方法基础上发展起来的三次采油新技术[1]，由于聚合物的驱油机理只是提高波及体积，所以单独聚合物驱提高采收率幅度较小[2]；微乳液—聚合物驱虽然在技术上已取得成功，但成本较高，所以需要研究新的技术上和经济上都可行的提高采收率新技术，为此开展了表面活性剂—碱—聚合物复合体系驱油技术研究。

ASP驱油体系技术被证明是一种提高原油采收率的有效方法。

它主要是利用费用低廉的碱与原油中天然有机酸作用生产，天然表面活性剂（石油皂），并外加少量的合成表面活性剂以增强其界面活性，从而提高采油效率。

目前，三元复合驱（ASP）在国内的起步比较晚，但进展比较快。

与其它化学驱相比，三元复合驱提高采油效率比较明显，而且成本也很低。

二.三元复合驱基本概念及优缺点1.三元复合驱定义ASP三元复合驱油技术是指将碱，表面活性剂，聚合物通过一定的数据比例混合后注入地层，扩大波及体积达到提高原油采收率的目的。

2.三元复合驱油机理根据提高原油采收率的基本原理，提高驱替液的粘度可增大波及效率，并可在一定程度上提高驱油效率。

摘要碱/表面活性剂/聚合物（ASP）三元复合体系驱油技术是一种发展较晚，但在三次采油中较为成熟的一种技术。

该技术的驱油机理是利用三元体系中的碱、表面活性剂和聚合物三种化学剂的协同效应驱油。

大庆油田矿场实践表明，三元复合驱可以比水驱提高采收率20%左右。

这种方法展示了令人鼓舞的应用前景，受到了人们的普遍重视，然而三元体系驱油的成本相对较高，如何进一步降低其成本提高效益也是该技术能否大规模应用的关键。

本文通过对三元复合体系驱油影响因素的研究力求在降低成本进一步提高采收率方面做出有益工作。

通过系统的室内物理模拟实验，较为详细的分析了三元复合驱的主要影响因素，考查了体系的粘度比、主段塞的注入方式及注入速度、体系的界面张力、油层变异系数对体系驱油效果的影响。

揭示了影响三元复合体系驱油提高原油采收率的主要因素，为矿场成功应用该技术提供了依据。

关键词：三元复合体系；粘度比；界面张力；驱油；实验AbstractAlkaline/surfactant/polymer(ASP) flooding system is a lately developed oil displacement technique，but it is a mature technique of tertiary oil recovery. Its displacement mechanism: it uses synergistic effect of alkaline，surfactant and polymer in ASP flooding system to displace oil. Field practices in Daqing oilfield express that ASP flood can enhance recovery efficiency 20% or so than water flood.The method displays an inspiring application prospects and is widely valued by people. However the cost of ASP flood for oil displacement is higher，and how to further lower its cost and increase the benefit is also the key point that the technique can large-scale applied or not. Through the study of oil displacement effect factor of ASP flood，it tries hard for beneficial work on further lowering the cost and enhancing recovery efficiency in the article. Through systematic indoors physical analogy experiments，it analyzes main effect factors of ASP flood in detail and investigates the increment of viscosity ration，main slug injection manner and rate，interfacial tension，formation variation coefficient and main slug residual resistance factor to affect the oil displacement effect of the system. It reveals main factors that ASP flood enhances recovery efficiency and provides the basis for succeeding in applying the technique in the field.Key words:Alkaline/Surfactant/Poly Flooding System; Viscosity Ratio;Interfacial tersion; Oil displacement; Experiment目录第一章绪论 (1)1.1本研究工作的意义 (1)1.2三元复合驱的演变及发展状况 (2)1.3本文的主要工作 (5)第2章碱/表面活性剂/聚合物（ASP）三元复合体系 (6)2.1ASP三元复合驱中各组分的作用 (7)2.2ASP三元复合体系中化学剂的吸附滞留 (12)2.3ASP三元复合驱油体系各组分的选择 (15)第3章 ASP三元复合体系驱油效果影响因素实验研究 (17)3.1实验仪器及实验方法条件 (17)3.2三元复合体系驱油影响因素实验研究 (18)结论 (28)致谢 (29)附录 (30)参考文献 (32)第一章绪论1.1本研究工作的意义石油在国民经济中具有举足轻重的地位。

碱活性剂聚合物（ASP）三元复合驱碱/活性剂/聚合物（ASP）三元复合驱碱 /活性剂/聚合物三元复合体系驱油是80年代初出现的新技术。

三元复合体系是从⼆元复合体系发展⽽来的。

⼈们虽然已经意识到了胶束/聚合物驱的特殊效果，但是，经济因素限制了这⼀技术的商业化推⼴。

⽽三元复合体系主要是为了⽤便宜的碱剂来代替价格昂贵的表⾯活性剂，以降低有效化学剂的成本，这为复合驱的推⼴应⽤奠定了基础。

从化学剂效率（总化学剂成本/采油量）来看，复合体系所需要的表⾯活性剂和助剂的总量，仅为胶束/聚合物驱的三分之⼀，复合体系的化学剂效率⽐胶束/聚合物驱要⾼。

从提⾼采收率来看，三元复合驱体系能够采出⽔驱剩余油的80%以上，可以与最好的胶束/聚合物驱相⽐，并⾼于⼀般的⼆元复合驱。

从驱油机理来看，三元复合驱⽐⼆元复合驱有更⼴的适应范围，并能明显地降低活性剂的吸附滞留。

此外，三元复合驱⽐⼆元复合驱有更好的资⾦回收率。

（⼀）ASP驱油机理ASP复合驱提⾼采收率的机理是三种效应的综合结果：降低界⾯张⼒；流度控制；减少化学剂损失。

1. 降低油⽔界⾯张⼒与其它驱替体系相⽐，三元复合体系（ASP）与原油接触后，界⾯张⼒能很快降到10-2mN/m以下，⽽表⾯活性剂或碱单独与原油之间的界⾯张⼒下降的速度要慢得多。

当聚合物浓度适中时，ASP三元复合体系⽐AS⼆元体系能产⽣更低的界⾯张⼒。

这可能是由于聚合物尤其是聚丙烯酰胺能够保护表⾯活性剂，使其不与Ca2 、Mg2 等⾼价阳离⼦反应⽽使活性剂失去表⾯活性。

同时，表⾯活性剂和聚丙烯酰胺在油⽔界⾯上均有⼀定程度的吸附，形成混合吸附层。

部分⽔解聚丙烯酰胺分⼦链上的多个阴离⼦基可使混合膜具有更⾼的界⾯电荷，使界⾯张⼒降得更低。

另外，碱剂推动活性剂前进，趋向于使最⼩界⾯张⼒迅速传播，这样就减少了碱驱替原油的滞后过程，且可保持长时间的低张⼒驱过程。

2. 流度控制在碱/活性剂/聚合物复合驱过程中，由于被驱替的原油流度⾼，在油墙的前⾯形成了低流度带，从⽽保证了较⾼的扫及效率。

三元复合驱采出水中油滴的稳定性及脱稳机理研究2014年,大庆油田在世界上首次将三元复合驱(ASP)技术工业化应用,三元复合驱可比水驱提高采收率20个百分点以上,已被大庆油田确定为实现持续稳产的主导技术之一。

随着三元复合驱技术的不断推广,三元复合驱采出水的产量也在不断增加,其采出水中由于含有残余的驱油剂组分,导致其乳化程度高、小油滴粒径含量高、相态稳定,油水分离难度远大于水驱和聚驱采出水的油水分离难度,为了实现三元复合驱采出水的高效处理,必须对其采出水中油滴的稳定性及脱稳机理进行研究。

本文建立了油滴液膜寿命的计算模型,以分析油滴粒径和驱油剂浓度对油滴液膜寿命的影响。

然后采用室内制备模拟三元复合驱采出水的方式来研究驱油剂组分对油水分离特性的影响,基于驱油剂组分对油滴表面性质的影响研究,确定驱油剂性质对油滴稳定性的作用机理。

在此基础上,用工业破乳剂和絮凝剂处理模拟采出水,实现对化学处理剂处理条件的优化,进而开展化学药剂对油滴表面性质的影响研究,以此探究化学处理剂对油滴失稳的作用机理。

理论计算结果表明,当油滴间的距离较大时,油滴液膜寿命随着油滴粒径的增大而减小;反之则变化情况相反。

油滴液膜寿命随着体系中表面活性剂浓度、聚合物浓度的增大而增大。

实验结果表明,各种驱油剂组分对油水分离特性均有影响,其中表面活性剂的影响最大。

油滴的稳定性随着表面活性剂浓度的增大逐渐增强。

当NaOH浓度&lt;400mg/L时,随其浓度的增加,油滴的稳定性增大;当NaOH浓度&gt;400mg/L 时,随其浓度的增加,油滴的稳定性又逐渐减弱。

聚合物对油滴的稳定性影响与NaOH相反,即油滴的稳定性随着聚合物浓度的增大先减弱后增强。

对模拟三元采出水进行破乳-絮凝试验,优选出最佳处理条件:破乳剂的投加量为110mg/L,絮凝剂的投加量为70mg/L,沉降时间为240min,搅拌强度为200r/min,搅拌时间为5min。