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三元复合体系相行为特征实验研究

彭占刚  
【摘要】:三元复合驱是一种行之有效的提高采收率方法,三元复合驱技术为油田的可持续发展提供了强有力的技术保障,三元复合体系驱油机理研究对于复合体系配方优化具有十分重要的作用,而优化的配方设计是三元复合驱成功实施矿场应用的技术保障。三元复合体系驱油过程中复杂的物理化学变化特征的准确描述是完善驱油机理和配方优选的先决条件,相变理论是研究物理化学变化的一种重要方法。本文对三元复合体系静态相行为、动态相行为和驱油过程中的相变理论进行了系统的研究。 研究结果表明,三元复合体系与原油相互作用,在适当条件下能形成介于上相和下相之间的中间相,中间相的体积与表面活性剂浓度、含盐度等相行为的主要影响因素有关。利用正交设计法对影响三元复合体系相行为的各主要因素进行极差分析,发现盐可以压缩复合体系的扩散双电层,含盐度对界面张力和中间相体积等具有相当高的敏感性。 本文通过对三元复合体系在多孔介质中的流变性和渗流特性的初步研究发现,乳状液是三元复合驱过程中油水过渡带混合物的主要存在形态,而且在中等渗流速度条件下呈现幂律流体特征。相行为的动态研究表明,中间相的形成是一个动态的过程,相态稳定后界面张力也随之达到稳态值。动态界面张力主要是由原油中的有机酸和三元复合体系中的碱发生中和反应形成新的表面活性剂造成的。 本文通过室内驱油实验研究发现,三元复合驱中盐可以部分替代碱的作用,这既可避免井筒结垢、采出液乳化等不利因素,又能够降低驱替相和被驱替相间的界面张力,获得较高的采收率和经济效益。


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