分子膜驱油方法研究

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摘要
分子膜驱油是一种新型的提高原油采收率技术。

该项技术是在水驱过程中向地层注入分子膜剂溶液,利用阴阳离子的静电吸附反映特征,改变油层岩石表面的性质与原油的相互作用状态,使得原油易于剥落和流动而被驱替液驱替出来,达到提高采收率的目的。

本文首先对分子膜驱油方法展开充分研究,以掌握其应用机理,在此基础上,针对实验试剂进行实验。

首先进行一系列性能评价实验,测定分子膜驱剂的接触角,分子膜剂的浸泡实验,测定其表面张力,静、动态驱油实验,长、短岩芯流动实验,筛选出效果较好的药品,进行后续实验,然后,对初选出的驱油剂进行室内驱替实验,进一步筛选,最后对分子膜驱油过程中的注入参数进行影响性评价实验,得出质量分数为0.5%的分子膜溶液浓度最为合适,其驱油效率可提高10%左右的结论。

最后,研究分子膜驱油方法的优点,了解与普通驱油方法的差异,分析和预测分子膜驱油方法的前景和市场。

关键词:分子膜驱油;分子膜室内驱替实验;分子膜注入参数评价实验;发展前景
Abstract
Monolayer flooding is a new enhanced oil recovery techniques. The technology is in process of water flooding molecules injected into formation stripper solution using anion electrostatic adsorption characteristics reflect the changed nature of the reservoir rock surface interaction with the crude state, making the flow of crude oil is easy to peel and displacement fluid flooding out to achieve enhanced oil recovery purposes.
This article first monolayer commence flooding method adequately studied in order to grasp the mechanism of its application, on this basis, experimental reagents for experiments. Evaluation of the first series of experiments, determination of molecular film contact angle of flooding agent, film former molecules immersion test, the surface tension was measured, static, dynamic flooding experiments, long and short core flow experiment, the better the effect filter drugs for subsequent experiments, and then the primary drive of the indoor oil displacement experiments, further screening, the last of the oil recovery molecular film of injection parameters for impact evaluation experiments, the mass fraction of 0.5% monolayers most appropriate solution concentration, the displacement efficiency can be increased by about 10% of the conclusion. Finally, the study of molecular films flooding method has the advantage, understanding and common difference flooding method, analysis and forecasting methods of molecular films flooding the prospects and the market.
Keywords: molecular films flooding; monolayers indoor flooding experiments; monolayers injection parameters evaluation experiment: prospects for development
目录
前言 (1)
第1章概论 (3)
1.1 分子膜的概念 (3)
1.2分子膜驱油机理与化学驱油机理的差异 (3)
1.3 与普通水驱和传统化学驱相比,分子膜驱油主要特点 (4)
1.4分子膜驱提高原油采收率的机理 (4)
1.4.1 分子膜剂的吸附与解吸特征 (4)
1.4.2 油藏岩石润湿性的变化 (5)
1.4.3 膜剂的扩散作用 (7)
1.4.4 毛细管自发渗吸作用 (7)
第2章分子膜SF膜驱剂的性能评价实验 (9)
2.1 分子膜驱剂接触角的测定 (9)
2.2 SF膜剂浸泡实验 (10)
2.3 SF膜驱剂的阻力系数和残余阻力系数 (11)
2.4 表(界)面张力的测定 (12)
2.4.1 测定方法 (13)
2.4.2 分子膜驱油剂SF水溶液表面张力的测定结果 (13)
2.4.3 油水界面张力的测定结果 (13)
2.5 静态脱油试验 (14)
2.5.1 原料 (14)
2.5.2 试验方法 (14)
2.5.3 试验结果 (14)
2.6 动态驱油试验 (14)
2.6.1 原料与仪器 (14)
2.6.2 短岩芯流动试验方法 (15)
2.6.3 短岩芯流动试验结果 (15)
2.6.4 长岩芯流动试验方法 (15)
2.6.5 长岩芯流动试验结果 (15)
2.7 结论 (16)
第3章分子膜驱注入参数评价实验 (17)
3.1 实验仪器 (17)
3.2 化学试剂 (17)
3.3 体系配制 (17)
3.4 实验过程 (17)
3.5 实验结果及讨论 (17)
第4章分子膜驱油的优点、前景和市场 (19)
结论 (21)
致谢 (23)
参考文献 (24)
前言
分子膜驱油是一种新型的提高原油采收率技术。

该项技术是将分子膜剂溶液在水驱过程中注入到地层,由于油藏岩石多呈负电性,而分子膜剂带正电性,因此利用阴阳离子的静电吸附反映特征,分子膜剂有效分子沉积在呈负电性的岩石表面形成超薄膜,从而改变了原油的相互作用状态与油层岩石表面的性质,使得注入流体在冲刷孔隙过程中,原油易于流动流和剥落而被驱替液驱替出来,达到提高采收率的目的。

本文首先对分子膜驱油方法进行分析研究,在此基础上,设计利用分子膜进行驱替的实验方法。

对制备出的分子膜样品,首先进行一些列性能评价实验,如:对分子膜驱剂接触角的测定,研究润湿性转变机理的重要作用,以及验证润湿性处于弱水湿或中性润湿状态时驱油效率最高的结论;进行分子膜剂浸泡实验,分析分子膜驱剂在强亲油表面吸附后,能使强亲油表面的润湿性明显地向弱亲水的方向改变的现象;测定分子膜驱剂的表面张力,探讨发现分子膜驱剂分子不是聚合物型表面活性剂的特征;测量分子膜驱剂的阻力系数和残余阻力系数,发现分子膜剂提高的是微观驱油效率。

由此筛选出效果较好的药品,进行后续实验,然后,对初选出的驱油剂进行室内驱替实验,主要包括表(界)面张力的测定,静态脱油试验,动态脱油试验等,通过详细具体的试验研究,发现驱油效果和提高采收率最好的状态。

进一步筛选,最后对分子膜驱油过程中的注入参数进行影响性评价实验,比较各种浓度下驱油效率的增加值,并综合各种因素,计算最适合的浓度,并得到实验结论。

目前提高原油采出程度的技术和方法很多,例如聚合物驱、表面活性剂驱、气驱、碱水驱以及热采等。

但这些方法的化学剂成本高、用量大、风险大、以及储层条件例如地层水矿化度、温度等因素的影响,特别是在高温高矿化度,在很大程度上限制了在油田的大规模应用,再加上现在的剩余油主要分布在小孔、微孔中,现有的化学驱油剂对低渗透油藏的驱油效果并不十分理想。

分子沉积膜驱是一种新型的纳米膜驱油
技术。

由于膜驱具有使用投资少、浓度低、施工工艺简单,矿场试验可以使用现有的注水设施、注水井网以及不需特别培训人员、现场试验增油明显等特点,因此有望成为具有发展前景的“改进水驱”提高采收率新技术,具有广泛的应用前景。

第1章概论
1.1 分子膜的概念
分子膜驱是一种新型的提高采收率技术。

分子膜,全称为“分子沉积(Molecular Deposition)膜”,简称为MD膜。

分子膜剂是表面非活性物质,其基本组分可以是水溶性的聚合物、大环平面分子、有机物、生物酶、蛋白质、无机半导体超微粒或相互间的组合等。

分子膜是利用有机(无机)阴阳离子的静电吸附反映特性,通过异性离子体系的单层交替分子沉积而制备的层状有序的超薄膜。

这种有序膜的沉积是通过层间以离子键组合达成的一种平衡态过程,且每层沉积后表面又都是活性离子体系,可以连续沉积形成多层有序的自组装超薄膜。

基于分子膜这一特点,就决定了分子膜驱驱油机理有别于传统的化学驱,如:聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱和复合驱等驱油方法。

1.2 分子膜驱油机理与化学驱油机理的差异
传统的化学驱驱油机理是:通过增加驱替流体的粘度或减小原油粘度,降低原油与驱替液之间的流比或通过一些结构特殊的活性分子(两亲分子)在油/水界面的聚集、吸附,降低驱替流体与原油间的界面张力,增大孔隙介质的毛细管数目;或通过在地层渗透率大的孔隙中形成凝胶,改变驱替液流经的孔道,从而提高驱替液在储层中的波及面积;或者通过驱替液中的表面活性剂与原油作用形成乳状液,改变原油在孔隙中的流变性。

分子膜驱油机理有别于传统的化学驱(聚合物驱、表面活性剂驱、活性碱驱、复合驱等)。

它以水溶液为传递介质,分子依靠静电作用沉积在呈负电性的岩石表面,形成纳米超薄膜,改变了储层表面的性质和与原油的相互作用状态,在注人流体冲刷孔隙的过程中,使原油易于剥落和流动而被驱替出来,从而提高采收率。

它克服了阳离子润湿反转驱油剂吸附量高,不能和阴离子类处理剂复配使用的缺点,具有高效、用途多的特点。

1.3 与普通水驱和传统化学驱相比,分子膜驱油主要特点
(1)通过在岩芯表面形成纳米级单层分子膜来提高采收率,且分子膜的热稳定性和长期稳定性好。

(2)纳米分子超薄膜的成膜过程是依靠成膜分子与岩石表面间静电相互作用的自组装过程。

(3)分子膜驱油剂用量少且驱油效率高,无需加其他化学试剂,现场施工简单,且对地层损害极小。

(4)分子膜驱油技术既适用于水驱后,又适应于三元复合驱后和聚合物驱后。

(5)分子膜驱油也可根据地层结构特点分成一次分子膜驱、二次分子膜驱和多次分子膜驱,其梯度驱替效果明显。

(6)分子膜驱油技术前期投资少,施工简便,驱替工艺简单。

1.4 分子膜驱提高原油采收率的机理
油藏岩石表面是极其粗糙的,因此岩石表面的油膜并不是完整的。

特别是油田实施注水开发以后,由于水驱作用,油膜的不完整性进一步强化,岩石表面出现大量的油膜脱落区,当分子膜剂溶液注入油层后,膜剂分子将在油膜局部脱落的岩石表面上吸附成超薄膜,降低原油和岩石间粘附力,使得原油易于剥落和流动,剥离下来的原油随注入水流向生产井,从而提高原油采收率。

分子膜剂作用机理主要表现在吸附作用、润湿性改变、扩散作用、毛细管自吸作用等几个方面。

1.4.1 分子膜剂的吸附与解吸特征
在常规的化学剂驱油过程中,化学剂的吸附作用是一种负效应,在驱油过程中应尽量减少化学剂的吸附。

而分子膜驱机理与常规化学驱不同,它主要是通过分子间力作用使膜剂有效分子吸附在岩石表面,从而使原油剥离下来,利用实际油层岩心以及地层水,开展本次吸附试验,总结的膜剂在岩石表面的吸附规律如下:
未洗油岩心和洗油岩心静态吸附随浓度变化趋势不同。

对于未洗油岩心静态吸附量随着膜剂浓度的增加而增大,浓度越大其吸附量随着膜剂浓度的增大而增大,浓度越大其吸附量也越大。

对于洗油岩心,静态吸附量随着膜剂浓度增加而增大,当膜剂浓度增加为500mg/L时吸附量最大,随后随着浓度的增加吸附量减少。

两种条件下静态吸附量随时间变化规律是一致的。

都是开始时吸附速率大,吸附量大,随着放置时间的增加,吸附速率变慢,渐渐趋于平衡。

分子膜剂在未洗油岩石上的静态吸附量为0.8197mg/g砂,在洗油岩石上的静态吸附量为1.0454mg/g砂。

分子膜剂的动态吸附试验与常规化学驱油剂的吸附试验不同,常规的化学驱油剂在较小的注入倍数下即可达到平衡,而分子膜剂需要注入很大孔隙体积才能达到吸附平衡。

试验结果表明:连续注入300mg/L膜剂,在注入倍数达到109.05PV时,动态吸附才能基本上达到平衡,此时的累积吸附量为254.0183mg,对应的动态吸附量为3.087mg/g砂。

当注入倍数低于3.68PV时,采出液中没有见到膜剂。

在动态吸附试验平衡后,又进行了水驱解吸试验,刚转水驱时采出液中膜剂浓度下降较快,这主要是因为模型孔隙中的分子膜剂随着注入水的推进而被采出的缘故。

当总注入倍数达到148PV时采出液浓度下降较慢,这说明了膜剂分子在岩石表面形成的超薄膜比较牢固。

1.4.2 油藏岩石润湿性的变化
在润湿性研究过程中,首先采用接触角测量和环境电镜扫描等实验技术手段,对MD膜剂吸附后固体表面润湿性的改变方向进行了定性观察看,然后采用天然岩心常规润湿性测定和核磁共振弛豫时间进行定量分析。

通过实验现象表明,MD膜剂在强亲油表面吸附后,能使强亲油表面的润湿性明显地向憎油(亲水)的方向改变,改变后的润湿特征尽管仍然表现为亲油性,但亲油的程度较未经过MD膜剂溶液浸泡过的表面要弱的很多。

另外,强亲水载玻片用MD膜剂溶液浸泡后,油接触角和水接触
角均改变很小,这表明MD膜剂在强亲水表面吸附后,对强亲水表面的润湿性改变很
小[1]。

用环境扫描电镜对洗油油砂、未洗油油砂及经500mg/L MD膜剂溶液浸泡过的未
洗油油砂(浸泡7d)等三个样品进行了实验研究。

结果发现:未洗油油砂样品固体颗粒表面呈现较强的亲油特征,水蒸气凝结过程中,首相在固体颗粒表面出现多个孤立的水珠,而且可以定性观察到水珠接触角较大,随着凝结时间的延长,尽管水珠也会渐渐增大,但增大速度较慢;洗油油砂样品固体颗粒表面呈现较强的亲水特征,水蒸气凝结过程中,凝结水很快地均匀展布在固体颗粒表面,基本上没有孤立水珠形成;MD膜剂溶液浸泡过的未洗油油砂样品固体颗粒表面也呈现亲油特征,但亲油程度与膜剂吸附前相比较要弱得多,水蒸气凝结过程中,有较多的孤立水珠形成,但水珠接触角较小,增长速度较快。

由此可知,MD膜剂吸附后,能使较强亲油的未洗油油砂样品固体颗粒表面润湿性朝着较弱亲油方向转变。

核磁共振直接测得的是弛豫时间,这是一个物理量,要想用弛豫时间定量表示润湿性,就必须要建立弛豫时间与润湿指数之间的相对关系,即对弛豫时间进行刻度。

由于石英砂、长石砂、天然油砂的表面矿物组成不同,因此对每组模型均要简历各自的刻度关系,通过刻度关系可以看出,核磁共振表面弛豫时间与模型润湿指数之间具有非常好的线性关系。

由核磁共振实验结果可以得到以下几点结论:
(1)不管油藏岩石初始润湿状态如何,进行分子膜驱以后,岩石表面润湿性均朝着憎油(亲水)方向转变;
(2)颗粒表面润湿程度不同,润湿性改变的幅度也不一样。

岩石表面亲油性越强,膜驱后润湿性向亲水方向转变幅度也就越大;
(3)每次膜驱结束以后,再焖12h其润湿性将会发生很大程度上的改变。

这说明岩石表面润湿性改变的幅度与程度和岩石与膜剂的接触时间有关。

1.4.3 膜剂的扩散作用
在注水开发的油田中,水在油层中的扩散作用对其提高原油采收率起着至关重要的作用。

液体的扩散作用大小是通过扩散系数来体现的,因此在膜剂扩散作用研究中,主要测定了加入膜驱剂的水溶液扩散系数。

从试验数据分析可知,液相分子膜剂的加入能够激发水分子的活化能,有效地增加注入水中水分子的活跃程度,使水分子的扩散系数增大;当分子膜剂的浓度为(300-500)mg/L时,扩散系数增大得最明显,增加幅度最大,平均增大12%左右;当膜剂浓度过高时,可能会出现阻碍水分子扩散的行为,导致膜剂浓度为(1000-2000)mg/L时,水分子扩散系数反而比500mg/L时要小一些。

总之,当膜剂分子溶解在注入水中时,能够使注入水在岩心孔隙中的运动速度加快,提高水驱利用率,同时有利于将膜剂分子带到油层的深处,发挥作用。

对原油扩散系数测定设计的试验方法是将原油和膜剂水溶液直接接触并定时搅拌,在五个不同吸附时间条件下测量原油扩散系数,从试验数据分析可知,膜剂溶解
于原油后对原油扩散系数的影响很小[2]。

1.4.4 毛细管自发渗吸作用
自发渗吸实验研究过程中,采用核磁共振孔径分布在线测试技术和常规实验手段,对不同状态下膜剂驱或水驱前后的采出程度和孔隙利用效率进行了定量比较。

通过上面的研究可知,油藏岩石与膜剂接触以后,其表面润湿性会不同程度地向着亲水的方向转变,必然促使MD膜剂在自发渗吸过程中发挥作用,提高自发渗吸采出程度及孔隙的利用率。

本着这个目的在室内开展膜剂体系的自发渗吸实验。

从实验结果可以明显地看到,浸泡在MD膜剂溶液中岩样自发渗吸采出程度明显高于浸泡在模拟底层水中。

分析可知,MD膜剂能够较大地提高自发渗吸采出程度,膜剂加入
后过一段时间,作用效果才最明显[3]。

取两块来自同一地层,各项参数均一致的天然岩心用来做对比实验。

分别处在(1)直接注MD膜剂溶液(2)水驱后改注膜剂再驱两种状态下,比较含有孔径分布图可以看出:实施MD膜驱有效地动用了盲端孔隙和非动力学联通孔隙中的原油。

综上所述,MD膜剂能够提高水驱油采出程度,能够提高所有大小孔隙的孔隙利用系数,但对水驱油而言,大孔隙和中等孔隙的利用系数提高幅度通常大于小孔隙。

第2章分子膜SF膜驱剂的性能评价实验
2.1 分子膜驱剂接触角的测定
实验仪器:JB-B2型接触角测定仪,15×30×50×100×150。

实验药品:SF-100,有效浓度60%,阳离子度为100%;SF-200,有效浓度50%,阳离子度为24%。

取商品SF膜驱剂,用蒸馏水稀释成不同浓度的SF膜剂溶液,再配置TDS=5000mg/l的不同浓度的SF膜剂溶液,用0.5ml医用注射器吸取待测液滴于载玻片上,立即在接触角测定仪上测定其接触角。

用玻璃片(2 ♯,2cm×5cm,亲水表面)模拟亲水砂岩,用涂过石蜡的玻璃片(1 ♯,2cm×5cm,亲油表面)模拟亲油砂岩,
实验结果如表2-1和表2-2。

表2-1 在不同浓度下不同载玻片上SF-100的接触角
接触角θ/(°)
浓度/(mg/L)
1#载玻片 1#载玻片(TDS=5000) 2#载玻片 2#载玻片(TDS=5000)
0 99.583 94.833 48.250 46.250
100 95.167 92.250 45.750 41.833 300 93.583 93.667 42.417 37.167
500 92.333 91.500 42.167 39.167
800 83.750 82.083 37.000 33.000
1000 83.083 84.000 36.500 33.917
1500 84.250 83.833 38.250 31.583
表2-2 在不同浓度下不同载玻片上SF-200的接触角
接触角θ/(°)
浓度/(mg/L)
1#载玻片 1#载玻片(TDS=5000) 2#载玻片 2#载玻片(TDS=5000)
0 99.583 86.333 48.250 50.250
100 97.500 85.333 35.833 35.917 300 94.583 81.583 33.083 33.333
500 77.583 61.833 31.000 29.000
800 74.917 64.583 37.500 33.833
1000 75.583 56.417 35.167 35.167
SF膜驱剂可将水湿(蒸馏水的接触角为48.25°)表面转变为弱水湿,800mg/L
的SF-100和SF-200水溶液的接触角分别为37°和37.5°;可将油湿(蒸馏水的接触角99.583°)表面也转变为弱水湿,800mg/L的SF-100和SF-200水溶液的接触角分别为83.75°和74.917°,而且NaCl的加入使接触角的幅度更大,更有利于SF 膜驱剂分子改变砂岩表面润湿性,这是因为氯化钠的加入,压缩液滴双电层,降低液滴间斥力,在固—液界面上所占面积减小从而容纳更多的SF膜剂分子,使载玻片表面吸附更多SF膜驱剂分子形成分子沉积膜表面伸展更多-OH增加向亲水性转变能力。

因此,当用SF膜驱剂驱油时,润湿性转变机理起重要作用[4]。

室内研究结果表明,
对于原油/盐水/砂岩体系,当润湿性处于弱水湿或中性润湿状态时,驱油效率为最高。

2.2 SF膜剂浸泡实验
分别用蒸馏水测定1#,2#,3#载玻片的接触角,然后将1#,2#,3#载玻片浸泡
在800mg/L的SF-100分子沉积膜剂当中,5h后达吸附平衡后取出擦干用蒸馏水测定载玻片的接触角。

同样,分别用蒸馏水测定1#,2#,3#载玻片,然后浸泡在800mg/L 的SF-200分子膜驱剂当中,5h后达吸附平衡后取出擦干用蒸馏水测定载玻片的接触
角。

表2-3 SF膜驱剂浸泡前后的接触角
接触角
项目
1#载玻片 2#载玻片 3#载玻片未浸泡 99.583 48.250 99.833
SF-100浸泡5h 36.333 39.167 35.833
SF-200浸泡5h 49.000 42.833 38.000 从表2-3可以看出:SF膜驱剂在强亲油表面吸附以后,能使强亲油表面的润湿性明显地向弱亲水的方向改变;在亲水表面吸附后,能使亲水表面的润湿性也向弱亲
水的方向改变,但改变的幅度不大[5]。

用SF-100浸泡的1#强亲油表面吸附以后,水接触角由99.583度减小到了36.333度;2#亲水表面吸附SF-100膜驱剂分子以后,水接触角由48.250度减小到
了39.167度;3#表面是预先沉积一层负离子的强亲油表面,由于静电吸引,载玻片
表面吸附更多的阳离子度高的SF-100膜驱剂分子,沉积后有更多的-OH暴露于表面之上,使其亲水性变得更强,所以水接触角由99.833减小到36,减小幅度更大。

因此阳离子度高的SF-100膜驱剂比SF-200膜驱剂减小表面接触角能力更强,改变表面润湿性更明显。

2.3 SF膜驱剂的阻力系数和残余阻力系数
单岩心流动实验可用来测量分子膜驱剂在填砂管中流动时的阻力系数、残余阻力系数和采收率。

采用人工填充砂管进行实验。

填砂管的尺寸为30cm,内径2.54cm,填入砂粒为40-60目和100-120目的石英砂,两者质量比约为1:5。

先进行盐水(NaCl,TDS=5000mg/L,2PV)驱油实验,待含水95%以后进行SF膜驱(800mg/L,1PV),然后再进行盐水驱(NaCl,TDS=5000mg/L,3PV),测其渗透率、阻力系数、残余阻力系数、
注入压力和采收率。

实验结果如表2-4。

表2-4 SF膜驱剂的阻力系数和残余阻力系数
项目盐水渗透率/um2 阻力系数RF 残余阻力系数RRF
SF-100(溶液)(800mg/L) 2.10 1.27 1.43
SF-200(溶液)(800mg/L) 1.94 2.36 1.75 由于填砂管中所填砂粒粒径较粗的组分含量较多,砂粒在重力的作用下压实程度是十分的有限的,所以有这样的结果,填砂管孔隙度较大,渗透率较高。

尽管上述填砂管与地层岩心孔隙度和渗透率有所差别,但实验数据还是表明,在一定矿化度下SF膜剂的阻力系数和残余阻力系数都比较低,没有流度控制、改变吸水剖面和封堵地层的能力。

但注入SF-100膜剂后(图2-1),水驱采收率由38.6%上升到48.1%,接近10个百分点;而注入SF-200后(图2-2),水驱采收率由31.4%上升到38.6%。

2.4.1 测定方法
采用JYw 一200B型全自动张力仪,用吊环法测定液体的表(界)面张力。

室温
(20℃)下,测得去离子水的表面张力为72 mN/m,根据文献,纯水表面张力为72.75 mN/m,实验测定误差为1%。

2.4.2 分子膜驱油剂SF水溶液表面张力的测定结果
原油中天然活性物质如石油环烷酸皂,含硫、氮及芳环化合物,部分分散在水中形成胶束,吸附于油水界面,降低油水界面张力,形成较为牢固的界面膜,破坏油水界面膜是使油滴聚集的关键。

因此,考察分子膜驱油剂SF水溶液的油水界面特性十分
必要。

分子膜驱油剂SF水溶液表面张力的测定结果见表2-5。

表2-5 驱油剂SF水溶液表面张力的测定结果
分子膜驱油剂SF含量,10-6
项目 150 500 1000 1500 地层水
表面张力/mN.m-1 65.1 67.0 65.0 66.0 64.2
从表2-5可知,随着分子膜驱油剂SF含量增加,分子膜水溶液的表面张力基本不变,其表面张力为65.8 mN/m 左右,与地层水的表面张力(64.2 mN/m)相近,这表明分子膜驱油剂分子内聚能很高,与水的作用较强,不具备降低体系表面张力的能
力[7]。

2.4.3 油水界面张力的测定结果
分子膜驱油剂SF水溶液与柴油间界面张力的测定结果见表2-6。

表2-6 分子膜SF水溶液与柴油间界面张力的测定结果
分子膜驱油剂SF含量,10-6
项目 150 500 1000 1500 地层水
界面张力/mN.m-1 0.03 0.03 0.03 0.06 0.10
从表2-6可看出,与地层水相比,分子膜驱油剂SF水溶液与柴油间界面张力有所降低,这可能是由于柴油中一些极性组分的电性作用,促使一部分分子膜驱油剂离子
基团在两相界面富集,并与界面上柴油中极性组分生成少量具有表面活性的化合物。

但与其他表面活性剂相比,分子膜驱油剂SF不能大幅降低油水界面张力。

2.5 静态脱油试验
2.5.1原料
石英砂60~120目,原油,过滤地层水,分子膜驱油剂SF。

2.5.2 试验方法
将1 kg石英砂于120℃下烘干2 h,冷却至室温,置于干燥器中备用。

将烘干的石英砂称重,与150 g原油混合,搅拌均匀,50℃下烘干24 h。

冷却至室温,称重,计算石英砂的油含量,置于干燥器中备用。

分别称取定量的分子膜驱油剂,定量移至1 000 mL容量瓶中,用地层水稀释至刻度,分别配成一定含量的驱油剂溶液,待用。

取烘干石英砂40 g,置于100 mL量筒中,用玻璃棒轻轻压实,加入驱油剂溶液至80 mL,置于地层温度(90℃)下的恒温水浴箱中。

每隔30 min轻轻摇动,以便油滴运移,测定
时间为3 h。

读取脱油量,计算脱油效率[8]。

2.5.3 试验结果
为评价分子膜驱油剂SF的驱油效果,进行室内静态脱油试验,结果见表2-7。

表2-7 静态脱油试验结果
分子膜驱油剂SF含量,10-6
项目 150 500 1000 1500 地层水
脱油量/g 2.21 1.82 1.88 2.05 1.57
脱油效率,% 65.7 56.8 68.6 63.9 48.9
从表2-7可看出,与地层水相比,分子膜驱油剂SF的脱油效率较高,这表明分子膜驱油剂吸附到岩石上后,使原油易于剥落和流动,具有较好的脱油效果。

2.6 动态驱油试验
2.6.1 原料与仪器。

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