超低界面张力表面活性剂研究及在大庆油田的应用

摘要

通过豆油酸烷醇酰胺表面活性剂SBA的合成,确定了超低界面张力表面活性剂的合成工艺条件.应用红外光谱分析了原料和产物的特征官能团.且研究了不同碳链烷醇酰胺表面活性剂与原油间的界面张力特性,从而确定了不同碳链烷醇酰胺表面活性剂形成超低界面张力的机理.研究了聚合物/表面活性剂SBA二元体系的界面张力,吸附及驱油效果.通过聚合物浓度、矿化度、温度对二元体系界面张力的影响,指出了聚合物浓度、矿化度对界面张力的影响较大,并且矿化度在1400～11000mg/L范围内,SBA体系界面张力可达到10<'-3>mN/m数量级.测定了SBA二元体系在大庆油砂上的吸附等温线,二元配方时的吸附量小于1mg/g砂.对于普通聚合物/表面活性剂二元体系,聚合物浓度为1350mg/L、SBA浓度为0.8﹪时,化学驱采收率可达20﹪以上；而功能聚合物/表面活性剂二元体系,化学驱采收率最高可达30﹪. 通过SBA室内降压研究,表面活性剂SBA室内岩芯实验能够降低注入压力50﹪以上.现场试验,注入压力仍低于破裂压力1.5MPa以上.通过不同浓度表面活性剂SBA体系与吞吐油井原油的界面张力评价,界面张力可达10<'-3>mN/m数量级.结合乳化实验,确定了现场吞吐用表面活性剂的浓度.吞吐液驱油室内实验表明,表面活性剂浓度为2﹪时采收率可以提高15.8﹪.对于现场吞吐试验,采油四厂3口油井平均单井增油118t；采油二厂5口油井平均单井增油128.6t.

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文摘

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创新点摘要

引言

第一章文献综述

1.1有碱超低界面张力表面活性剂研究进展

1.1.1石油磺酸盐

1.1.2重烷基苯磺酸盐

1.1.3羧酸盐

1.1.4高分子表面活性剂

1.1.5烷醇酰胺表面活性剂

1.2无碱超低界面张力表面活性剂研究进展

1.2.1超级表面活性剂

1.2.2孪连表面活性剂

1.2.3两性表面活性剂

1.2.4羧酸盐类表面活性剂

1.2.5非离子型表面活性剂

1.3超低界面张力表面活性剂的应用

1.3.1聚合物/表面活性剂二元驱

1.3.2注入井降压增注

1.3.3油井吞吐

第二章超低界面张力表面活性剂的合成

2.1烷醇酰胺表面活性剂的合成

2.1.1合成原理

2.1.2合成方法

2.1.3产物分析方法

2.1.4合成工艺条件研究

2.2结果与讨论

2.2.1脂肪酸的筛选

2.2.2脂肪酸和产品的红外光谱

2.2.3原材料配比的影响

2.2.4反应时间的影响

2.2.5不同方法合成的产品性能比较

2.3小结

第三章烷醇酰胺表面活性剂与大庆原油界面张力

3.1实验试剂与仪器

3.2实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1烷醇酰胺表面活性剂与大庆原油的界面张力特性

3.3.2复配烷醇酰胺表面活性剂与原油界面张力特性

3.3.3复配烷醇酰胺表面活性剂与原油的动态界面张力

3.3.4烷醇酰胺表面活性剂形成超低界面张力机理分析

3.3.5盐对界面张力的影响

3.3.6界面张力活性图

3.3.7弱碱对SBA体系界面张力的影响

3.4小结

第四章聚合物/表面活性剂SBA二元驱油体系研究

4.1实验试剂及仪器

4.1.1实验试剂

4.1.2实验设备

4.2烷醇酰胺表面活性剂SBA二元体系界面张力研究

4.2.1温度对二元体系界面张力的影响

4.2.2聚合物浓度对二元体系界面张力的影响

4.2.3矿化度对体系界面张力的影响

4.2.4表面活性剂浓度对二元体系黏度的影响

4.2.5矿化度影响聚合物溶液黏度机理

4.3烷醇酰胺表面活性剂在油砂上的静态吸附

4.3.1实验原理及条件

4.3.2标准曲线的绘制

4.3.3 SBA在大庆油砂上吸附量的测定

4.3.4 SBA在大庆油砂上的吸附等温线

4.4 SBA二元体系室内驱油效果评价

4.4.1表面活性剂SBA室内驱油效果评价

4.4.2实验结果及分析

4.5 小结

第五章超低界面张力表面活性剂降压研究

5.1表面活性剂室内降压实验研究

5.1.1实验试剂及仪器

5.1.2表面活性剂降压理论依据

5.1.3表面活性剂降压机理

5.1.4表面活性剂降压驱油实验结果

5.2表面活性剂降压现场试验结果

5.3小结

第六章表面活性剂SBA在油井吞吐中的应用

6.1SBA表活剂吞吐室内实验

6.1.1表面活性剂SBA与油井原油间的界面张力性能

6.1.2 SBA表面活性剂与大庆原油的乳化特性研究

6.1.3SBA表面活性剂室内吞吐驱油实验

6.2SBA表面活性剂吞吐现场试验

6.2.1选井及试验方案设计

6.2.2现场试验效果分析

6.3小结

结论

参考文献

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致谢