【正文】 值,才能大幅度地提高采收率,這就大大縮小了選擇表面活性劑的范圍。聚/表二元配方體系的粘度明顯高于三元體系,聚/表二元體系對(duì)大慶采油一廠脫水原油的界面張力可以達(dá)到超低,室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)可提高采收率20%以上。(2)聚/表二元復(fù)合體系中加入一定量的鹽(氯化鈉)可以增加表面活性劑降低界面張力的效率。近年來(lái),表面活性劑驅(qū)油研究一直比較活躍,應(yīng)用前景也更加廣泛,被認(rèn)為是一種驅(qū)油效果理想、有前途的提高采收率方法[1114]。世紀(jì)年代,出現(xiàn)了堿一表面活性劑一聚合物復(fù)合驅(qū)技術(shù),堿的加入降低表面活性劑的吸附量,并與原油中活性物質(zhì)生成天然表面活性劑,與所加入的表面活性劑發(fā)生協(xié)同增效作用,大大降低了驅(qū)油劑成本。后來(lái),有研究發(fā)現(xiàn)用無(wú)機(jī)鹽與表面活性劑復(fù)配使用,油水界面張力可降至最低值,并可降低表面活性劑在油層中的吸附損失。首先在實(shí)驗(yàn)室證明了用濃度為一的多環(huán)磺化物和木質(zhì)素亞硫酸造紙廢液可以提高驅(qū)油效率。因此有關(guān)驅(qū)油用表面活性劑的研究一直是較為活躍的研究領(lǐng)域，表面活性劑驅(qū)也被認(rèn)為是一種驅(qū)油效果比較理想、有前途的提高采收率方法。到了 60 年代表面活性劑驅(qū)油技術(shù)開始有了較大的發(fā)展。這些技術(shù)導(dǎo)致低張力表面活性劑驅(qū)的產(chǎn)生。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究表明，這些活性劑的水溶液可降低界面張力，提高采收率。20 世紀(jì) 20 年代末，德格魯特(De Groot)就提出了水溶性表面活性劑有助于提高原油采收率。在此基礎(chǔ)上,大慶油田正在開展原料組分相對(duì)單一的烷基苯磺酸鹽精細(xì)化合成研究,初步評(píng)價(jià)結(jié)果已顯示出良好的界面活性和驅(qū)油效果。針對(duì)芳烴含量較高的克拉瑪依原油、大港羊三木原油,克拉瑪依煉油廠、天津紅巖煉油廠成功研制了石油磺酸鹽,前者還建成了年產(chǎn)2000 t的工業(yè)化生產(chǎn)裝置,其產(chǎn)品已用于克拉瑪依油田復(fù)合驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn),并取得了較好效果。除以上兩種國(guó)際上采用的主流活性劑外,還開發(fā)研制了石油羧酸鹽、改性木質(zhì)素磺酸鹽、生物表面活性劑、烷基萘磺酸鹽等多種驅(qū)油用表面活性劑。重烷基苯磺酸鹽表面活性劑的研制始于20世紀(jì)90年代初,該產(chǎn)品的原料為十二烷基苯的副產(chǎn)品,來(lái)源較廣,轉(zhuǎn)化率高,無(wú)副產(chǎn)品且產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定,所以在世界范圍被迅速推廣使用,美國(guó)各大化學(xué)品公司相繼研制出各自的產(chǎn)品,如ORS41(SCI公司)、B100(Stepan公司)。目前,國(guó)外三次采油用表面活性劑工業(yè)產(chǎn)品主要有兩大類:一是石油磺酸鹽為主的表活劑,二是烷基苯磺酸鹽為主的表活劑。國(guó)外早在20世紀(jì)50年代就已開始驅(qū)油用表面活性劑的研制工作。表面活性劑的性能和價(jià)格是影響復(fù)合驅(qū)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的關(guān)鍵,也是限制該技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的重要技術(shù)瓶頸。二次采油后仍有60%～ 70%的原油殘留在地下,需要用物理、化學(xué)以及其它技術(shù)方法采出,稱為三次采油。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 石油的開采過(guò)程分為三個(gè)階段:利用地層天然能量的開采過(guò)程稱為一次采油,如溶解氣驅(qū)、氣頂驅(qū),采收率通常為10%左右。本文就是針對(duì)某致密儲(chǔ)層巖心進(jìn)行了表活劑驅(qū)油的微觀機(jī)理研究。還可以使原油與巖石間的潤(rùn)濕接觸角增加，使巖石表面的潤(rùn)濕性發(fā)生反轉(zhuǎn)，降低油滴在巖石表面的黏附力，提高洗油效率，從而提高原油采收率。經(jīng)過(guò)一系列研究表明，有的表面活性劑不加任何堿就可以與原油形成超低界面張力。因此，不加堿就能與原油形成超低界面張力的活性劑對(duì)提高低滲透油層的采收率具有重要價(jià)值。研究表明，用超低界面張力（103m N/m）的活性水驅(qū)油是提高低滲透油層采收率的重要途徑之一，而目前常用的表面活性劑水溶液與原油間的界面張力屬低界面張力(102 m N/m)范疇。因此,關(guān)于如何提高低滲透油藏石油采收率成為當(dāng)前石油學(xué)界研究的重點(diǎn),對(duì)于低滲透油臧多相流體滲流特征、殘余油分布及不同種類的驅(qū)油劑尤其是活性劑的研究也不斷深入[1]。由于低滲透油藏特殊的形成和賦存條件,低滲透油層物性差、導(dǎo)流能力差，依靠天然能量開發(fā)，自然能量不充足，壓力下降較快，產(chǎn)量遞減快，開發(fā)水平低。就我國(guó)目前石油開發(fā)的現(xiàn)狀來(lái)看,我國(guó)大部分物性較好油區(qū)已經(jīng)處于高含水階段[5]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)石油的需求量不斷增加[3]。 microscopic oil displacement characteristics。關(guān)鍵詞：表活劑；低滲致密儲(chǔ)層；微觀驅(qū)油特征；真實(shí)砂巖模型Experimental study on microscopic displacement characteristics of surfactant in tight reservoirAbstract:Surfactant flooding technology is one of the important methods to improve oil order to study the reservoir in different chemical oil displacement efficiency of different characteristics, chemical flooding through parison to find out the most effective, and to study the oil displacement characteristics. Through the real sandstone model of surfactant flooding and water flooding characteristics, including singlephase displacement experiment water, test, oil flooding, water flooding, surfactant flooding 5 displacement experiments, through statistical data, calculate the permeability, make the permeability curve by paring the distribution curve to determine the displacement efficiency of surfactant is the best. At the same time, study of surfactant flooding is micro characteristics through the observation of different time in the area of oil flooding under the microscope to determine the The residual oil distribution, so as to further calculate the corresponding oilbearing area and mobility ratio, determine the flooding characteristics. The experimental results show that with the increase of pressure for flooding, surfactant flooding and water flooding oil area gradually increases, the rock permeability increases, oil saturation decreases gradually. At the same time experiment proved that the surfactant oil displacement efficiency is higher than the efficiency of water flooding.Key words: surfactant。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著驅(qū)替壓力的增大，表活劑驅(qū)油和水驅(qū)油的含油面積逐漸增大，巖石中的滲透率也逐漸增大，含油飽和度逐漸減小。本文中通過(guò)真實(shí)砂巖模型研究了表活劑驅(qū)油與水驅(qū)油的特征，實(shí)驗(yàn)中包括單相驅(qū)替、水測(cè)、油驅(qū)水、水驅(qū)油、表活劑驅(qū)油5種驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算其滲透率，做出滲透率曲線，通過(guò)對(duì)比曲線分布特征判斷出了表活劑的驅(qū)油效率最好。致密儲(chǔ)層表活劑微觀驅(qū)油特征實(shí)驗(yàn)研究摘要：表活劑驅(qū)油技術(shù)是提高石油采收率的重要方法之一。為了研究出在致密儲(chǔ)層中不同化學(xué)物質(zhì)的驅(qū)油效率的不同特征，通過(guò)對(duì)比找出最有效的驅(qū)油的化學(xué)物質(zhì)，并研究其驅(qū)油特征。同時(shí)，從而進(jìn)一步計(jì)算其對(duì)應(yīng)的含油面積和流度比，確定其驅(qū)油特征。同時(shí)實(shí)驗(yàn)證明了表活劑驅(qū)油效率大于水驅(qū)油效率。 low permeability tight reservoir。 true sandstone model目錄1 緒論 1 研究的目的和意義 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 主要研究?jī)?nèi)容 52 表面活性劑驅(qū)油機(jī)理和影響因素 6 表面活性劑的驅(qū)油機(jī)理 6 表面活性劑的驅(qū)油的條件 6 表面活性劑驅(qū)的驅(qū)油原理 6 表面活性劑驅(qū)油的微觀特征 7 表面活性劑體系對(duì)水驅(qū)后盲端類殘余油的作用特征 8 表面活性劑體系對(duì)水驅(qū)后膜狀類殘余油的作用特征 8 表面活性劑體系對(duì)水驅(qū)后柱類殘余油的作用特征 9 二元復(fù)合體系微觀驅(qū)油特征 10 不同孔隙類型對(duì)應(yīng)微觀水驅(qū)油特征 10 儲(chǔ)層剩余油微觀分布特征 13 表面活性劑微觀驅(qū)油的影響因素 14 儲(chǔ)層剩余油微觀分布控制因素 14 低滲透砂巖儲(chǔ)層滲透率的影響因素 14 低滲透砂巖儲(chǔ)層驅(qū)油效率的影響因素 15 表面活性劑驅(qū)油效率的影響因素 18 微觀驅(qū)油的實(shí)驗(yàn)方法 193 實(shí)驗(yàn)方法 21 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?21 實(shí)驗(yàn)流體 21 實(shí)驗(yàn)流程 22 實(shí)驗(yàn)步驟 22 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析 23 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法 23 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差分析 254 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 26 油驅(qū)水微觀特征 26 水驅(qū)油微觀特征 29 表活劑驅(qū)油微觀特征 31 滲透率對(duì)比 345 結(jié)論 37參考文獻(xiàn) 38致謝 41II1緒論 研究的目的和意義目前,我國(guó)已探明的低滲透油田石油地質(zhì)儲(chǔ)量50多億噸,大多數(shù)低滲透油田滲透率為0. 3 10 3～ 15 10 3μm2,孔隙度為5%～ 20%。但是由于我國(guó)油氣資源總量以及油氣產(chǎn)量有限,因此我國(guó)石油對(duì)外進(jìn)口的依存度不斷增加。所以對(duì)低滲、特低滲油藏的開發(fā)成為我國(guó)增加石油產(chǎn)量最重要的方向[6]。石油整體的采收率較低。所以，由于低滲透油層的特殊性，常規(guī)水驅(qū)采收率很低，目前在中、高滲透層已成功推廣應(yīng)用的能夠大幅提高采收率的技術(shù)(如聚合物驅(qū)等)也因注入壓力高而無(wú)法在低滲透油層應(yīng)用，致使提高低滲透油層的采收率變得非常困難。為了實(shí)現(xiàn)提高采收率的目的，人們常在這些活性劑中加入堿，以形成超低界面張力，但是堿的加入對(duì)低滲透油層又會(huì)產(chǎn)生新的損害，不利于提高采收率。所以尋求能夠形成超低界面張力的新型活性劑，并以此提高低滲透油層的采收率是非常必要的。向油層中注入表活劑能夠大幅度增加毛細(xì)管數(shù)，進(jìn)而提高驅(qū)油效率；改善油水兩相的流度比[9]，提高波及系數(shù)。因此，隨著地下石油資源的日趨緊張和表面活性劑驅(qū)油法在技術(shù)工藝上的不斷成熟和完善，可以預(yù)計(jì)表活劑驅(qū)油將成為主要的提高原油采收率方法之一[7]。通過(guò)對(duì)微觀驅(qū)油實(shí)驗(yàn)中水驅(qū)油和表活劑驅(qū)油實(shí)驗(yàn)中含油飽和度和在不同壓強(qiáng)下巖石孔隙中驅(qū)油規(guī)律的對(duì)比，從而得出表活劑驅(qū)油比水驅(qū)油的效率更好更高的結(jié)論。利用注氣或注水維持地層能量的開采方法稱為二次采油。國(guó)際上也把三次采油稱為強(qiáng)化采油(Enhanced Oil Recovery,即EOR),把一次采油后包括二次采油在內(nèi)的所有提高油層采收率的方法統(tǒng)稱為IOR((Improved Oil Recovery)。因此,驅(qū)油用表活劑的研制顯得尤為重要。根據(jù)巖石表面電性、與油藏條件的匹配性、不同種類活性劑自身的特性以及環(huán)保等方面的要求,一般采用陰離子表活劑用于復(fù)合驅(qū)。美國(guó)三次采油用石油磺酸鹽產(chǎn)量在10 104t/a以上,有代表性的商業(yè)產(chǎn)品有Witco公司的TRS系列、Stepan公司的Petrostep系列以及阿莫古公司的Sulfonate系列?！鞍宋濉币詠?lái),國(guó)內(nèi)驅(qū)油用表面活性劑的研制取得了較大進(jìn)展。這些產(chǎn)品與主表面活性劑復(fù)配后,能夠形成超低界面張力,從而替代30%～ 50%的主表面活性劑用量,價(jià)格便宜的還可用作驅(qū)油體系的犧牲劑,以減少活性劑的吸附損失。大慶油田采用撫順洗化廠的重烷基苯成功研制了驅(qū)油用重烷基苯磺酸鹽,實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),并應(yīng)用到杏二中三元復(fù)合驅(qū)工業(yè)性礦場(chǎng)試驗(yàn),目前已見到較好的增油降水效果,顯示出良好的應(yīng)用前景。此種新型的、組分相對(duì)單一的烷基苯磺酸鹽如能成功工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用,勢(shì)必很大程度地解決多組分、寬分布表活劑體系所帶來(lái)的活性劑自身色譜分離問(wèn)題,進(jìn)一步提高該類表活劑的驅(qū)油效能[2]?；魻柌剪斂?Holbrook)提出過(guò)用于表面活性劑驅(qū)的其它水溶性化合物，如有機(jī)高氟化合物、脂肪酸皂、聚二醇脂、脂肪酸鹽或磺酸鹽、聚氧化烯等化合物。后來(lái)有些人用各種鹽水與表面活性劑聯(lián)合使用可降低界面張力到最低值，并可以抑制表面活性劑在油層中的吸附。后來(lái)又在此基礎(chǔ)上陸續(xù)發(fā)展了膠束驅(qū)和微乳液驅(qū)。到目前為止，表面活性劑在驅(qū)油中起著極為重要的作用，直接影響驅(qū)油體系/原油間的界面張力、驅(qū)油