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稠油油藏混气表面活性剂驱技术研究

尚朝辉  
【摘要】: 针对普通稠油油藏的特点,提出了混气表面活性剂驱提高采收率技术。为满足混气驱用表面活性剂乳化性能好、起泡能力高的要求,设计了双子型非离子-阴离子表面活性剂。首先优化了合成双子型非离子-阴离子表面活性剂所需中间体——双子二醇的条件,在此基础上合成了硫酸盐双子型非离子-阴离子表面活性剂。评价表明,分子中含有5个氧丙烯链节的硫酸盐非离子-阴离子双子表面活性剂9BS-5-0起泡能力与常用表面活性剂AOS相当;9BS-5-0使用质量分数为0.3%时可将油水界面张力降至0.028mN/m,优于胜利石油磺酸盐和重烷基本磺酸盐(高于0.05mN/m);其乳化能力则远好于胜利石油磺酸盐、重烷基本磺酸盐和AOS等表面活性剂。以新型表面活性剂9BS-5-0为主剂,通过与碱、甜菜碱复配,界面张力可达超低,乳化效果好(低于250转/min),起泡能力强(泡沫半衰期长达6min、起泡体积高于500ml)的有碱复合体系、无碱复合体系,可分别作为氮气混气驱、二氧化碳混气驱用表面活性剂复合体系。 以9BS-5-0构建的驱油体系为基础,进行了混气驱岩心封堵试验。结果发现,相同气液比时,泡沫对渗透率为2.409μm2、3.340μm2的亲油岩心具有较好的封堵效果,而对于渗透率为0.286μm2的亲油岩心封堵效果较差;与此相反,对于亲水岩心,渗透率越低,泡沫封堵性能越好。通过对比岩心中聚丙烯酰胺溶液的封堵能力发现,气液比分别为0.1、0.125的泡沫在渗透率为2.409μm2、3.340μm2的亲油岩心中所生产的阻力系数与粘度为40mPa·s的聚丙烯酰胺所产生的阻力系数相当,气液比为0.156的泡沫在渗透率为1.627μm2的亲水岩心所生产的阻力系数与粘度为20mPa·s的聚丙烯酰胺所产生的阻力系数相当,说明低气液比的泡沫对一定渗透率的岩心可具有好的封堵效果,为低气液比泡沫驱提供了支持。以50℃下粘度为327mPa·s的桩西稠油为对象,对混气表面活性剂驱进行物理模拟,研究表明气液比采用0.15~0.2时的混气驱即可取得较好的采油效果。微观驱油试验表明,混气驱通过乳化机理提高了驱油剂的洗油效率,通过贾敏效应提高了驱油体系的波及系数,通过泡沫的挤压携带作用将盲孔和管壁中的残余油驱替出来。 在室内试验的基础上,在桩106区块3个井组进行了混气表面活性剂驱矿场试验,到2009年9月底,不考虑递减累计净增油14128t,井组综合含水最高下降5.11%,取得了较好的经济效益。


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