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超低界面張力泡沫驅油體系研究

來源:王鵬 瀏覽 1207 次 發布時間:2022-11-17

【摘要】:泡沫驅具有良好的驅油性能,在提高采收率方面備受關注。在泡沫驅油過程中,能夠明顯降低注入流體的流度,改善流度比,降低流體的相對滲透率,延緩注入流體的突破時間,封堵高滲層的大孔道,改變液流的方向,較好地實現封堵作用。但泡沫作為一種熱力學不穩定流體,其穩定性受許多因素的影響,包括遇油快速消泡、在高溫和高礦化度的情況下極易破裂等,泡沫穩定性已成為泡沫驅油時亟待解決的問題。另外,用于泡沫驅的泡沫體系很難兼具超低界面張力和穩定泡沫兩種性能,而且文獻報道對這方面的研究較少,這為本文提供了一個新的思路。實驗室合成陰-非離子型表面活性劑十二醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)。AES同時具有陰離子和非離子兩種表面活性劑的性能,具有很好的泡沫性能和表面活性,同時與其它表面活性劑具有很好的相容性。最終確定的合成條件為:十二醇聚氧乙烯醚和氨基磺酸的摩爾比為1:2,反應溫度為95℃,反應時間為60min。在合成AES的基礎上,選擇幾種不同類型的表面活性劑進行復配,優選出泡沫性能和表面活性優良的體系,進行耐溫、耐礦化度及耐油性能的評價。實驗采用Waring-Blender法測量泡沫的起泡體積和半衰期,采用吊環法和旋轉滴法測量復配體系的表面張力與油水界面張力。實驗最終優選出泡沫性能與表面活性優良的AES-CTAB復配體系,并確定其最佳復配摩爾比為3:1,最佳總濃度為0.02mol·L-1。復配體系耐溫200℃,耐質量分數20%的原油,礦化度增加可以提高復配體系的泡沫穩定性和表面活性。實驗從氣液比、泡沫注入量和溫度三個方面對泡沫提高采收率的影響進行研究。最佳氣液比為2:1,最佳泡沫注入量為0.6PV,泡沫采收率隨溫度的提高逐漸下降,在60-100℃范圍內泡沫在水驅后提高采收率在30%以上。

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