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表面活性剂体系对渗吸过程的影响

李继山  
【摘要】:本文系统地论述了渗吸作用的研究方法、类型、物理特征和机理,深入研究了表面活性剂对渗吸过程的影响及其在提高裂缝性低渗透油藏采收率中的应用。 根据渗吸过程中油水吸入和排出方向,渗吸作用分为顺向渗吸和逆向渗吸,渗吸机理则依赖于渗吸过程中毛管力和重力的相对作用;本文根据不同润湿条件下的渗吸特征修正了渗吸机理判别参数,从而使该参数的物理意义更明确、更全面。 本文首先研究了表面活性剂降低油水界面张力的能力和效率及其对润湿性的影响,对渗吸作用而言,表活剂的选择不应追求超低界面张力为目的,而应注重润湿性的改善,为研究表面活性剂对渗吸过程的影响提供有力物理化学依据。 首次用粘附功降低因子、界面张力因子和润湿性因子等参数分析表面活性剂的渗吸效果。低渗岩心的渗吸结果表明,表面活性剂通过降低界面张力因子和润湿性因子,使粘附功降低因子大幅度降低,改善了吸入水的驱油效果,提高了渗吸采收率。 渗吸作用的力学分析表明,表面活性剂扩散产生非零毛管力和Marangoni效应,使油相克服流动阻力和粘附力自发渗移,促进逆向渗吸。 油水相对渗透率测试实验表明,表面活性剂的润湿反转作用,改善了油水渗流条件,油相流动能力增强,并扩大了油、水两相共渗区范围;残余油饱和度降低,可动油增加,使采出程度提高。 油水毛管力实验表明,表面活性剂改善了油水的渗吸和驱替环境,使亲油岩心也发生了渗吸:毛管力曲线右移,驱油压力降低。 渗吸作用是裂缝性低渗透油藏的主要采油机理,周期注水实验结果说明,改善渗吸作用能改善裂缝性低渗透油藏的周期注水开发效果。


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