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低界面张力体系改变岩石润湿性机理研究

王所良  
【摘要】:本文以石英作为代表性的砂岩表面,考察了原油及其组分对石英表面润湿性的影响,获得了具有不同润湿的石英表面;研究了不同类型表面活性剂改变不同润湿性石英表面的作用机理;优选出具有不同降低油水界面张力和改变岩石润湿性能力的表面活性剂体系,采用静态洗油试验和岩心驱替试验,分别考察了表面活性剂体系降低油水界面张力和改变岩石润湿性在提高采收率中的协同作用。试验结果表明:模拟地层水在亲水石英表面的前进角约为10.03°;经过石油酸甲苯溶液处理后的前进角在71.40°左右;经过沥青质甲苯溶液或模拟油处理后的石英片,前进角在93.51°左右;经过20%的正庚烷原油混合液浸泡后,模拟地层水在石英表面的前进角约为138.61°。漫反射红外光谱分析表明,沥青质与干燥石英表面的硅醇羟基发生极性相互作用;当存在二价金属阳离子时,沥青质可以在“离子桥”作用下吸附于石英表面。表面活性剂在低浓度下就能显著改变石英表面的润湿性,其中阴离子表面活性剂对水湿石英表面润湿性影响最小,能使中性或油湿性石英表面变为强水湿性。静态洗油试验方法简便,试验结果可靠,采用该评价方法可以快速地对表面活性剂体系进行筛选。静态洗油和岩心驱替试验结果均表明,单独通过降低油水界面张力或改变岩石润湿性,并不能获得最高的静态洗油效率和采收率,只有发挥表面活性剂降低油水界面张力和改变岩石润湿性的协同作用,才能获得最高的静态洗油效率和采收率。因此正确评价油藏岩石原始润湿性,选择具有一定降低油水界面张力和改变岩石润湿性的能力的表面活性剂体系,充分发挥二者的协同驱油作用,才能实现最高的采收率。


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