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二元复合驱用表面活性剂选择及作用机理研究

高慧梅  
【摘要】: 针对表面活性剂/聚合物二元体系对活性剂的要求,筛选了数十种活性刑,得到了非离子表面活性剂SNS-1和改性植物羧酸盐SNHD,并对SNS-1和SNHD体系进行了系统的研究。探讨了活性剂浓度、聚合物浓度、矿化度、温度等因素对体系界面张力的影响,两种活性剂在大庆油砂上的吸附情况以及二元体系的驱油效果。 结果表明:①SNHD具有很好界面活性,在0.05%~0.3%浓度范围内均可达到10~3mN/m数量级的超低界面张力。其二元体系只有很好的抗盐性,聚合物对其二元体系影响不大。②SNS二元体系界面张力达到10~2mN/m数量级,聚合物浓度影响SNS的平衡值,但在浓度小于1000mg/L时,影响较小。在45℃~50℃范围内,随着温度的升高,SNS体系界面张力降低。③改性植物羧酸盐SNHD吸附量随着活性剂浓度的增加出现一最大值,然后下降。④测得SNS的吸附量为1.1mg/g砂。⑤SNS二元体系使岩石润湿性亲水性增强,且表面活性剂和聚合物浓度增加,润湿程度增加。⑥在化学剂成本一致的情况下,SNS-1二元体系与二元体系提高采收率幅度与二元体系相近,在聚合物浓度为1500mg/L时,化学驱采收率略高于三元复合驱。⑦SNHD二元体系与三元体系化学剂成本相当时,化学驱采收率接近。在聚合物浓度和段塞大小相同时,二元驱采收率明显高于聚合物驱。⑧给山了二元驱油主要机理:除了表面活性剂降低界面张力提高洗油效率机理和聚合物扩大波及系数机理外,还有聚合物弹性提高洗油效率机理。 此外,探讨了二元体系动态界面张力的影响因素:碱浓度、矿化度、表面活性剂浓度、聚合物浓度。提出了聚合物浓度是影响动态界面张力的主要因素之一,认为在达到最低界面张力前,动态界面张力由扩散控制。


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