表面活性剂驱油-课件

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表面活性剂驱及复合驱PPT课件

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波及区内的驱油效率低
波及区内微观上是并联毛细管模型,驱油速度不同,慢的留下残余油。
PA 水

r1 r2 油
油 PB

PA
PB

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残余油滴运动时存在动力滞后现象,产生附加毛管阻力
Pw1
Po
Pw2
前进角θ1
Ganglia
θ2后退角
附加毛管阻力:
Pw1 Pw2
(Pw1 Po ) (Po Pw2 )
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(3)增溶参数(Solubilization Parameters)
Vo/Vs
Vw/Vs
含盐量增加
含盐量增加,Vo/Vs增大,Vw/Vs降低。当S=S*时, Vo/Vs+Vw/Vs最大, S*——最佳增溶参数盐度。
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三.微乳液的相态特性(Phase Behavior)
O:油,
S:活性剂+助剂
W
O
第42页/共84页
通过实验绘制微乳液拟三元相图
(1)取油:盐水=1:1,加入少量S,设生成下相 微乳液。
8ml

4ml
10ml 表活剂 8ml

4ml
10ml
7ml

搅拌
M1

加入2ml S 水
体系 总组成a1
1ml油被增溶
第43页/共84页
体系总组成a1:
4ml W, 40%
1.三元相图的性质和规则 (1)性质
体系由A、B、C三种组分组成。 顶点组成是该组分含量100%(如A点含A 100%,不含B和C)。对边是该含量为0,对边 上的任一点由两组分组成(如BC边含A为0, 仅由B和C组成)。

驱油用表面活性剂

驱油用表面活性剂

驱油用表面活性剂最重要的,应当成为方案设计的组成部分.有效的监测应当是施工与工程并举.若这是一种新方法,则操作人员应按预定的目的,期限和衡量标准进行适当培训.地面上的有效观测和检测,可靠的数据和精心的质量控制务必予以重视.有效的监测在达标中起着极大的作用.监测动态的观察井,对井的经常性检查,计算机化的数据库和集体协作都是至关重要的.EOR方案非同寻常.其有效应用可理解为在方案编制阶段所开发出的模拟和经济模型. 它们只要持续更新,就能指导未来的改进和调整.如同所有的技术执行程序一样,改变管理可能是重要的一一人与完成任务的新方法相结合在一起. 这意味着新的工作方法,严格的培训,或许一种新的组织机构和一种工作或劳动素养.九,结论成功的EOR方案需要有效的工程设计数据,动态模型和经济研究等并举.设计从简单开始,并逐步复杂,直到完善为止.由于经济研究,储层表征和工程设计与储层动态模拟并举,所以方案的设计就可达到最佳效果和可获利润率.李维安摘译自T2005年3月驱油用表面活性剂一,前言表面活性剂是一类具有两亲结构的特殊化学物质,它们能够吸附在表(界)面上,在加入量很少时即可显着改变表(界)面的物理化学性质,从而产生一系列的应用功能.表面活性剂分子结构由亲水基和疏水基(也称亲油基)两部分组成.其中,亲油基一般由长链烃基构成,结构上差异较小,以碳氢基团为主,碳原子在8~2O之间;亲水基部分的基团种类繁多,差别较大,一般为带电的离子基团和不带电的极性基团.表面活性剂被称作"工业味精",可以用于洗涤,润滑,食品,化妆品,农业,采油等多个行业,多个领域.在油田作业中,表面活性剂可用于油田钻井,采油和集输环节.用于采油时,能够做驱油剂,堵水剂,酸化用添加剂,降粘剂和降凝剂以及油井的清蜡和防蜡.目前,表面活性剂驱油主要是用于各种化学驱油方法中.二,概述1表面活性剂用于驱油的基本情况表面活性剂驱是在油层中注入表面活性剂水溶液驱油的方法.利用表面活性剂采油并非最近才提出来的一种方法,2O世纪2O年代末,德格鲁特就曾提出水溶性表面活性剂有助于提高原油采收率.当表面活性剂溶入溶液时,双亲基团会在液/固接触面,液/液界面及体相的溶液中发生定向分布, 当极性基团与矿物,岩石的表面结合时,就会破坏原油边界层,把边界层中束缚的原油解脱出来,成为可流动油,极性的水分子或亲水基团就会占据颗粒表面,从而使矿物,岩石表面由油湿变为水湿,同时发生油水界面张力降低,原油乳化,油滴聚并等现象,使原油采收率得以提高.目前,应用表面活性剂提高采收率发展有两种不同的方法:一种是注入低浓度大段塞(15%~60%)表面活性剂溶液,表面活性剂溶于油或者水, 溶解的表面活性剂与称为胶束的表面活性剂聚集体相平衡,注入油层的溶液可以降低油水界面张力,从而提高原油采收率;第二种则是把小段塞(3%~20%)高浓度表面活性剂注入油层,与原油形成微乳液.但是,随着高浓度段塞在油层中的运动,溶液被地层流体稀释,该过程就转变为低浓度驱了.因此,第一种被称为低张力表面活性剂驱油体系,第二种被称为微乳液驱油体系.目前,倾向于采用低浓度大段塞表面活性剂.使用表面活性剂作为提高原油采收率的驱油技术主要包括活性水驱,碱水驱,微乳液驱,泡沫驱,增稠水驱,正向异常液驱,胶束/聚合物驱和三元复合驱等.实际应用的表面活性剂驱油体系十分复杂,主要包括表面活性剂,油,水,电解质,控制粘度的稠化剂,提高或保护主要表面活性剂性能的助表面活性剂和堵水剂等.-(2)驱油用表面活性剂分类用作驱油剂的表面活性剂品种多:按照亲水基团的结构,即表面活性剂溶于水时的离子类型来分类,是最为常见的驱油用表面活性剂分类方法,通常有5种类型:阴离子型,阳离子型,两性离子型,非离子型和混合型;按照疏水基分类,主要分为疏水基为碳氢基团的碳氢表面活性剂和疏水基为全氟化或部分氟化碳氟链的表面活性剂;按照分子量大小分类,可以分为低分子量表面活性剂(分子量一般为300左右)和高分子表面活性剂(分子量一般在1000或者数千之上);按照三次采油技术中油藏条件对表面活性剂性能的要求分类,可以分为耐盐表面活性剂体系,耐温表面活性剂体系,耐盐耐温表面活性剂体系和特殊油藏条件下的表面活性剂体系;按照来源分类,可分为天然表面活性剂,合成表面活性剂和生物表面活性剂;按照表面活性剂的溶解特性分类,可以分为水溶性表面活性剂和油溶性表面活性剂.目前,国内外驱油配方中应用最多的表面活性剂是阴离子磺酸盐类(石油磺酸盐,烷基磺酸盐,芳基磺酸盐及硫酸盐)与羧酸盐类,非离子型表面活性剂(聚氧乙烯型)和表面活性剂复配物等.表1概述了离子型驱油用表面活性剂的特点.表l离子型驱油用表面活性剂的特点离子类型特点常用表面活性剂界面活性高,浊点高,在砂岩表面吸附量少,耐温石油磺酸盐,烷基苯磺酸盐,木阴离子型性能好,耐盐性差,临界胶束浓度高质素磺酸盐易被地层吸附或发生沉淀,降低界面张力的性能阳离子型季铵磺酸盐差,一般不用作驱油剂耐盐,耐高温性能好,显着降低非离子型与阴离子由于对溶于水后生成的是阴离两性离子型子还是阳离子难以掌控,因此,型表面活性剂复配时的色谱分散效应,价格较高国内外基本没有这方面的研究耐盐,耐多价阳离子,临界胶束浓度低,在地层中脂肪醇系聚氧乙烯醚,烷基酚系非离子型稳定性好,浊点低,不耐高温,吸附量高于阴离子表面活性剂,价格高聚氧乙烯醚,油酸聚氧乙烯酯混合型兼具非离子和阴离子表面活性剂的一些特性脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐(3)对驱油用表面活性剂的要求随着各国的主力油田相继邻近和进入高含水开发阶段,利用表面活性剂或者其复配体系的EOR研究和试验日趋增多.在目前的技术水平下,对表面活性剂的应用主要提出了以下几方面的要求:1在油水界面上的表面活性高,使油水界面张力降至O.O1~0.001兆牛/米以下,溶解度,浊点和pH值适宜,能够降低岩层对原油的吸附性;2在岩石表面的被吸附量小;3在地层介质中扩散速度较大;4低浓度水溶液的驱油能力较强;5能够阻止其他化学剂副反应的发生,即具备"阻化性质";6能耐高温;7能耐高矿化度;8成本低.目前应用较为广泛的石油磺酸盐类表面活性剂就是成本相对较低的一类表面活性剂.实际注表面活性剂驱油时,应该综合考虑地层矿物组分,地层水,地层温度,注入水,油藏枯竭程度以及成本等各方面的因素,选择合适的表面活性剂类型.目前,国内外采用最多的驱油用表面活性剂是以钠盐为主的阴离子表面活性剂,它是最符合上述要求的表面活性剂.而阳离子表面活性剂在地层易发生吸附和沉淀,不易产生超低界面张力,而且毒性较大,因而不适于三次采油用.非离子表面活性剂可产生超低界面张力,而且此类体系耐盐,耐硬水能力很强,具有良好的乳化性能,具有良好的驱油效果.但非离子表面活性剂对温度敏感,对环境污染程度大,不适宜大量使用.三,驱油表面活性剂的几个有价值的发展方向1石油磺酸盐以及烷基苯磺酸盐表面活性剂国外驱油用表面活性剂工业化产品主要有两大类:一是石油磺酸盐为主的表面活性剂;二是烷基苯磺酸盐为主的表面活性剂.这两种表面活性剂原料都取自原油,原料来源广,数量大,是目前国际上三次采油用量最大的表面活性剂.石油磺酸盐的生产以富芳烃原油或馏分油(含芳烃70%以上,沸点范围约210~C~500~C)为原料,经磺化,中和得到的烷基芳基磺酸盐.目前,美国驱油用的石油磺酸盐产量在10x104吨/年以上,有代表性的石油磺酸盐商业产品为Witco.1080.20世纪9O年代初,国外驱油用表面活性剂主要集中到对重烷基苯磺酸盐的研制上,因为该类产品的原料(生产洗涤剂用十二烷基苯的副产品)来源广,转化率高,无副产品,质量较稳定,性能好,所以,被迅速推广使用,尤以美国为多.美国的Stepan公司,SCI公司和Witco公司先后研制出了各自的产品,如ORS.41(SCI公司技术,委托Witco公司生产),B.100(Stepan生产),在世界范围内得以广泛使用.大庆油田三元复合驱在杏五及杏二西区先导性矿场试验用的表面活性剂即为ORS.41,中区西部先导性试验用的表面活性剂即为B.100.国内三次采油用表面活性剂的研制始于2O世纪8O年代初期,最早开展的研究主要集中在石油磺酸盐上,后来逐渐开始研究石油羧酸盐,烷基苯磺酸盐,木质素磺酸盐等表面活性剂.阴离子型表面活性剂虽然具有良好的应用,但其在地层中吸附滞留量较大,易与地层水中二价离子反应,造成沉淀而失效,在高温高盐地层中适应性差.因此,对于特殊油藏类型必须寻找适合的表面活性剂.生物表面活性剂,双子表面活性剂就是良好的方向,可以与非离子型和阴离子型表面活性剂混合使用或复配,也是目前研究比较多的方向.生物表面活性剂和双子表面活性剂能够充分发挥非离子表面活性剂乳化作用好,降低界面张力能力强和阴离子型表面活性剂润湿作用,分散性好的特点.2生物表面活性剂(1)生物表面活性剂的定义生物表面活性剂是人们比较关注的一种天然表面活性剂,它有严格的亲水基团和疏水基团,由微生物产生的化学物质.这种微生物生长在水不溶的物质中并以此为食物源,它们能吸收,乳化,润湿,分散,溶解水不溶的物质.(2)生物表面活性剂的特点生物表面活性剂具有以下特点:①水溶性好,在油一水界面有较高的表面活性;②在含油岩石的表面润湿性好,能剥落油膜,分散原油,具有很强的乳化原油的能力;③固体吸附量小;④反应的产物均一,可弓J进新类型的化学基团,其中有些基团是化学方法难以合成的;⑤无毒,安全;表2列出了一些生物表面活性剂的表面活性数据.表2糖脂的表面活性生物表面活性剂最低表面张力/(兆牛/米)CMC/(毫克/升)最低界面张力/(兆牛/米) 海藻糖单脂32316海藻糖双脂36417海藻糖四脂2615<l鼠李糖脂I26204鼠李糖脂II27l0<1槐糖脂—1.5甘露糖脂40519葡萄糖脂40109麦芽二糖单脂3311麦芽二糖双脂461013麦芽三糖三脂353l纤维二糖双脂442019⑥生产工艺简单,在常温,常压下即可发生反应.(3)产生生物表面活性剂的菌种一般产生生物表面活性剂的菌种生长在水不溶的物质中,如石油烃,聚苯乙烯,橄榄油,煤油,甲苯,凡士林,二甲苯,并以它们为食物源.提高采收率的生物表面活性剂,多数是从被原油污染的土壤,海水,地表废水中分离出来的.这些微生物能有效地降解脂肪族和芳香烃的烃类化合物,它们利用这些化合物,在微生物细胞和烃接触的界面上产生生物表面活性剂.表3列出了部分产生生物表面活性剂的菌种与类型.表3产生生物表面活性剂的菌种与类型微生物菌种好氧或厌氧生物表面活性剂裂烃棒杆菌好氧蛋白.脂类一糖类混合物野兔棒杆菌好氧棒状杆菌分支菌酵母嗜石油俩幺幺酵母含蛋白脂类枯草杆菌好氧枯草菌溶素铜绿色假单胞菌好氧鼠李糖脂热带假丝酵母好氧多糖.脂肪酸混合物球拟酵母好氧槐二糖脂地衣杆菌JF一2好氧地衣菌素地衣杆菌JF_2好氧蛋白质类(乳胶体)H一57好氧鼠李糖脂假单胞菌好氧鼠李糖脂乙酰丁醇梭状芽孢杆菌厌氧葡萄球菌好氧'(4)生物表面活性剂的分类生物表面活性剂的来源有整胞生物转换法(发酵法)和酶促反应法.按照生物表面活性剂的化学结构不同可分为6种类型.0①糖脂类.糖脂,糖醇脂和糖苷;②磷脂朋旨肪酸;③含氨基酸类脂.脂蛋白,脂多肽和脂氨基酸: ④聚合物.脂多糖,脂.糖.蛋白质复合物;⑤中性类脂.甘油单双酯,聚多元醇酯和其它蜡酯;⑥特殊型.全胞,膜载体和纤毛.大多数生物表面活性剂是糖脂,其他的像缩氨酯,脂蛋白和异聚多糖的结构更复杂.有多种微生物可以合成不同类型的生物表面活性剂.与此分类方法类似的是将其分为糖脂系生物表面活性剂,酰基缩氨酸系生物表面活性剂,磷脂系生物表面活性剂,脂肪酸系生物表面活性剂和高分子生物表面活性剂5类.(5)应用及效果生物表面活性剂用于油田提高采收率的研究已有60多年的历史.就目前的研究来看,地衣杆菌.2是研究最多的产表面活性剂菌种.美国,德国,前苏联及中国等国家都进行了实验研究,效果良好.应用生物表面活性剂提高原油采收率成功的矿场试验有以下几个实例:①西德的F.Wagner试验室研制了海藻糖脂等生物表面活性剂,并已申请专利,在北海油田进行了矿场试验,加入海藻糖脂5O毫克/升,驱油效果提高30%,与一般的化学表面活性剂相比,驱油效果增大5倍.②美国的俄克拉何马大学用两种方法验证了直接向地层注入微生物表面活性剂和注入活的微生物细菌地衣杆菌JF一2(美国专利号4522261)对原油提高采收率的影响,两种方法都获得了良好的效果.(3)新型表面活性剂GiminiGemini型表面活性剂是1974年在美国由Dinega首次合成的,具有以下物理化学性能:(1)极容易吸附在气/液表面,能够大幅降低表面张力; (2)临界胶束浓度比传统表面活性剂低2~3个数量级;(3)易于溶解;(4)具有良好的润湿性,可以改变表面性能;(5)与非离子型表面活性剂复配产生极大的协同效应,降低体系的表面张力;(6)具有奇特的流变性,粘度随浓度的增加而增大.Gemini表面活性剂具有聚合物和传统表面活性剂的共性以及其他一些性能,从其性质上来看,是一种有潜力的驱油剂.但是至今,尚未见国内外实验室研究和矿场驱油试验的有关报道.(4)新型耐温耐盐阴离子一非离子表面活性剂及其驱油体系的研究表面活性剂在油田中应用广泛,目前使用最广泛的是非离子型和阴离子型表面活性剂,如聚氧乙烯辛基苯酚醚(OP型)和石油磺酸盐(PS).但是在高温,高矿化度油藏条件下,单独的非离子或阴离子表面活性剂都不能满足驱油的要求.于是提出了一类新的,适合高温,高矿化度条件下使用的非离子一阴离子型两性表面活性剂,这类表面活性剂既具有非离子,阴离子型表面活性剂的优点,又克服了各自的缺点,是一类性能优良的表面活性剂.(1)表面活性剂的结构试验中用到两种非离子一阴离子型表面活性剂,即醚羧酸盐和醚磺酸盐型,均为实验室自制,它们的非离子基团为氧乙烯基,阴离子基团分别为羧基和磺酸基,其结构式如下:醚羧酸盐型RO(CH2CH2O)9CH2COONa,简写为NPC-9.醚磺酸盐型RO(CH2CH20)9CH2CH2SO3,简写为NPSO-9.式中:R为辛基苯,9为氧乙烯聚合度.(2)表面活性剂的耐盐性能表面活性剂的耐盐性能的评价是在1%表面活性剂溶液中加入不同数量的NaC1或CaC12后在60~C恒温静止24小时后离心,观察有无新相析出, 以不析出新相的最大NaC1或CaC12浓度来评定表面活性剂的耐盐性能.试验表明,NPC.9和NPSO.9均能溶解于3O×1O4毫克/升的NaC1且含5000 毫克/升CaC12水溶液中.从图1和图2中可以看出,NPC.9和NPSO.9在高矿化度,高二价阳离子的水中表现出良好的表面活性.而且试验还表明两种表面活性剂降低水表面张力的能力随盐含量的增加而增强.同样,在盐酸中也表现出极好的表面活性,0.02%的NPC.9即可把16%的盐酸溶液的表面张力降低到3O兆牛/米.这为表面活性剂作为高矿化度地层驱油剂和酸液添加剂奠定了基础.∞*6|,廿谍曩.耋O蛾膛("图1-1两种表面活性剂的表面张力浓攫(爱霓/矗)图1.2两种表面活性剂的防垢能力(3)耐温性能①结构耐温性将两种表面活性剂水溶液封于安瓿瓶中,在250~C下处理72小时后发现表面活性剂浓度完全不发生变化,表明未发生分解,因此表面活性剂有很好的高温稳定性.②性质耐温性一般来讲,非离子型表面活性剂的耐盐能力随温度的升高而降低,而阴离子型表面活性剂则相反,其耐盐能力随温度的升高而增强.这是因为随着温度的升高,非离子型表面活性剂的亲水基团如.OH,.CH2CH2O.等与水分子形成的氢键减弱,表面活性剂的亲水性能下降,耐盐能力降低.阴离子型表面活性剂的离子基团的亲水性随温度升高而增强,有利于耐盐能力的提高.由于温度升高引起上述两种非离子.阴离子型两性表面活性剂的非离子基团亲水性下降与阴离子基团亲水性增加可部分抵消,从而导致表面活性剂的性质对温度的变化不敏感,表现出优异的耐温性能.实验表明,两种表面活性剂在3O℃及90~C下起泡能力变化不大.(4)在油田上用作地层驱油剂目前NPC.9生产已经工业化,它可单独使用,也可以同其他化学剂复配使用.NPC.9与石油磺酸盐复配作高矿化度地层驱油剂已在中原油田采油二厂濮城油田濮四南块,中原油田采油三厂卫58块实施提高采收率试验,目前进展良好.(5)阴离子.非离子复配体系表面活性剂的试验研究在高温,高矿化度油藏情况下,普遍使用非离子和阴离子表面活性剂复配体系,但这种驱油体系在地层中会发生严重的"色普分离",从而无法实现其最优化设计.为了避免发生"色普分离"现象,可将非离子基团和阴离子基团同时设计在一个表面活性剂分子结构中,进而得到优势互补, 性能优良的非离子.阴离子复合表面活性剂,但目前工艺还相'-3复杂,生产成本较高,而且单独使用这种表面活性剂往往需要在非常特定的条件下才能产生油水间的超低界面张力,适用范围不够广泛.为了在大港油田存在的部分高温,高矿化度油藏(地层温度一般在85℃左右,地层水矿化度在3.5×104毫克/升左右)有效采油,研制了一种耐温,耐盐的磺酸盐型阴离子.非离子型表面活性剂,即聚氧乙烯醚磺酸盐型的阴离子表面活性剂,物理化学性能比较相近,在进入到地层后出现"色普分离"现象的可能性小于阴离子和非离子表面活性剂的复配体系.实验结果证明,这种驱油体系的耐盐性可达35337毫克/升,耐高价离子能力可达1000毫克/升,耐温性能可达85℃,成本较低,能够满足大港油田部分高温,高矿化度油藏对驱油用表面活性剂的要求,有较好的应用前景.(1)表面活性剂的合成①原料和试剂壬基酚,化学纯,大连石油添加剂厂;十二醇,十四醇,化学纯,北京化工厂;环氧乙烷(EO),化学纯,天津化学试剂厂;氢氧化钾,化学纯,北京化学试剂公司;氨基磺酸(磺化剂),分析纯,北京市朝阳门药品分装厂;罐装液态三氧化硫(磺化剂),北京染料厂;脱水脱气原油及产出水,取自大港油田枣园1256断块,地层温度65℃,地层水矿化度35337毫克/升,ca2+和Mg2+的质量浓度为336毫克/升;模拟水组成:P(Ca2+):p(Mg2+)=1.27:1(模拟水均以1256断块地层水为基础配置而成).②聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂的合成a聚氧乙烯醚的合成.采用大连第四仪表厂生产的FYX一100毫升高压反应釜,附加环氧乙烷进料装置.在反应釜中加入一定量的起始剂壬基酚或十二醇,十四醇及水蒸气等,在催化剂作用下加成聚合.按设计需要的聚合度使起始剂和环氧乙烷进行反应;加聚环氧乙烷时压力控制在O.3O~O.35帕之间,温度在125℃~135℃之间.加料完毕后恒温反应1.0~1.5小时,以确保反应完全.b聚氧乙烯醚硫酸酯盐的合成.把已经制得的聚氧乙烯醚在磺化剂氨基磺酸或罐装液态三氧化硫的作用下进行磺化反应分别得到不同的硫酸酯盐.C在一定的条件下把制得的硫酸酯盐进行磺酸盐化,使硫酸酯盐转化,为相应的磺酸盐,制成聚氧乙烯醚磺酸盐(简称NNH0(2)界面张力的测定用美国德克萨斯大学制造的TX一550A旋转滴界面张力仪测定随时间变化的原油一水间的动态界面张力,每个式样的测定时间为2小时,以达到其平衡界面张力.(3)表面活性剂体系的耐盐性能和耐高价离子性能表面活性剂驱油体系与原油间能否形成超低界面张力的评价是筛选驱油表面活性剂的首要条件.为了考察合成的NNH的耐盐性能,在不同的外加盐含量下,测定了一种渣油磺酸盐(简称3a)单独使用以及与NNH复配后用于大港1256断块原油时的油一模拟水界面张力,结果如表4所示. 表4模拟水的矿化度对3a及其与NNH复配体系界面张力的影响(I)(NaC1)%界面张力匕牛?米3a3a+]H?2.01.06×109.78×10.34.02.36×1022.30×10.26.0不溶于水1.03×10.28.0不溶于水1.06×10.210.0不溶于水1.04×10.2注:测试温度65~C,表面活性剂用量(质量分数)0.3%,1256断块油一模拟水. m(3a):m(NNH)=3:1由表4可以看出,单独用渣油磺酸盐表面活性剂时,当外加盐含量大于4%时,表面活性剂已经不能溶于水中;加入1/4的NNH后,表面活性剂又能重新溶解到水中,直到外加盐含量达到10%(即盐浓度相当于105毫克/升)时,表面活性剂体系的溶解性依然很好,并且油水界面张力仍可以保持较低的水平.这是由于NNH表面活性剂中引入的聚氧乙烯基团与水分子之间具有较强的亲和作用,而且3a表面活性剂和NNH表面活性剂同属于阴离子磺酸盐,性能比较相近,复配后使得整个体系的耐盐性能得到提高.为了考察NNH表面活性剂与渣油磺酸盐3a复配体系抗高价离子(Ca2+,Mg2+)浓度情况,测定了3a单独使用以及-9NNH复配后用于大港1256断块原油时的油一模拟水界面张力,结果如表5所示.表5模拟的水硬度对3a及其与NNH复配体系界面张力的影响p(Ca,Mg2)/mg?L.界面张力匕牛?米3a3a+】州幸6005.45×10.24.50×10.8004.94×10.25.85×10.310007.36×10.24.78×10.3注:测试温度65~C,表面活性剂用量(质量分数)0.2%,1256断块油.模拟水. m(3a):m(NNH)=4:1.由表5可以看出,NNH表面活性剂确实具有提高整个复配表面活性剂体系的抗高价离子的能力.这同样是由于NNH表面活性剂中的聚氧乙烯基团是强亲水集团,使得复配体系中的阴离子磺酸盐不易产生沉淀,从而提高了整个复配体系的抗高价离子的能力.(4)表面活性剂体系的耐温性能。

表面活性剂-PPT

表面活性剂-PPT

2 H O C H 2 C H ( C 2 H 5 ) C 4 H 9 催化剂
O
+ C H C O O C H 2 C H ( C 2 H 5 ) C 4 H 9 H2O
C H C O O C H2 C H(C 2H5)C 4H9
+ C H C O O C H 2 C H ( C丁二酸酯磺酸盐)
乳化,润湿及渗透能力强 ★AESM或AESS:脂肪醇聚环氧乙烷醚琥珀酸单酯磺酸钠 典型产品为:月桂醇聚环氧乙烷AEO-3醚琥珀酸单酯磺酸钠
C12H25O(CH2CH2O)3OCCH2CH(SO3Na) COONa
★ AESM的合成:酯化和磺化
O
CH
+ C 1 2 H 2 5 O ( C H 2 C H 2 O ) 3 H
5.4 增溶:也叫加溶,表面活性剂能使某些难溶 或不溶于水的有机物在水中的溶解度显著提高。 此现象是当处于或高于CMC浓度时才明显表现出 来。此时,胶束内部与液状烃近似,为热力学稳 定的各向同性溶液。
➢ 不同于溶解作用,因为被增溶的有机物是进入表 面活性剂的胶团中增加溶解的;
➢ 也不同于乳化作用,因为乳化形成的乳化体是外 观一般不透明、热力学不稳定体系;而增溶形成的 是透明、热力学稳定、各向同性的溶液。
大家好
1
表面活性剂
1、定义 将少量物质加到溶剂(溶液)中即可显著降低溶剂(溶液)的表(
界)面张力,使体系的表(界)面状态发生明显变化。 2、分类 2.1按表面活性剂在水中的电离情况分类 (A)阴离子型表面活性剂 (B)阳离子型表面活性剂 (C)非离子型表面活性剂 (D)两性类表面活性剂 ▪ 使用:一般阴离子型、阳离子型表面活性剂
C H3(C H2)10 C H2 O S O 3 H C H3(C H2)10 C O 2 H

第6讲Sa驱油

第6讲Sa驱油
⑶ 活性水与原油乳化(液阻效应) 配制活性水的活性剂都是 HLB>8 的水溶性表面活性剂,都可使 从岩石洗下来的原油与活性水乳化成水包油型乳状液。形成乳状液后, 一方面使乳化的油不易再粘附回岩石表面,因而有利于提高驱油效率; 另一方面乳化的油滴可在高渗透层段产生迭加的液阻效应(液滴通过 毛细孔道时对液体流动产生的阻力—Jamin 效应),迫使注入水进入 中、低渗透层段,因而可提高波及系数。
RH + SO2 + 1/2 O2
hv
RSO3H
RSO3H + NaOH
RSO3Na + H2O
反应除用紫外光引发外,还可用γ射线、臭氧或过氧化物引发。反应
按自由基历程进行,在反应过程中生成过磺酸中间体。工业上采用在
反应器中加水分解烷基过磺酸,生成烷基磺酸的工艺,因此也称该工
艺为水-光磺氧化法。水-光磺氧化法包括磺氧化反应、分油、气提、蒸
-7-
油田化学剂 课程讲稿
4 α-烯磺酸盐 AOS
长碳链α-烯烃同强磺化剂SO3直接反应,并经中和水解可得到具有表 面活性的阴离子混合物。该混合物的主要成分是链烯磺酸盐(64~72%)、
这两种原料来源广泛,价格低廉,但由于这两种原料的粘度较大 组成复杂,芳烃含量中大部分为杂环或稠环芳烃,极易被氧化或过磺 化,所以对产品的性能和稳定性的控制仍是尚待解决的问题。
-5-
油田化学剂 课程讲稿
⒉ 烷基苯磺酸盐 烷基苯磺酸盐是一种结构清楚、性质稳定、价格相对便宜、能够
实现大规模工业化生产的一种三次采油用的表面活性剂,它包括烷基 苯磺酸盐和重烷基苯磺酸盐。
,也称为泡沫特征值。泡沫体系的粘度可表示为:

0
1 1 1/3
用于驱油的泡沫 φ≥0.9, 当 φ=0.9 时,η/η0=29 由于粘度高,所以游较大的波及系数。

《聚驱驱油机理》PPT课件

《聚驱驱油机理》PPT课件

2003
目前最为成熟的化学驱方法是聚合物驱,在 大庆油田得到广泛应用。近年来,三元复合驱在 大庆油田发展较快,成为化学驱中最有潜力,提 高采收率幅度最大的储备技术。
化学驱采油原理
化学驱油机理
采收率由三个因素来决定:一是井网对油层的控制程度 (Ew),二是注入液的体积波及效率(Es),三是水驱油的效率 Er,总的采收率E将是这三个效率的乘积,即:
2.1 聚合物及其水溶液性质
化学驱油机理
水溶性聚合物及其分子构象 聚合物是由大量的简单分子(单体)聚合而成的高分子 量的天然或合成的物质,又称高聚物。油田注聚合物工程 中,常用的人工合成聚合物主要是部分水解聚丙烯酰胺, 为柔性长链,常简写成HPAM。若由n个丙烯酰胺分子聚合 成聚丙烯酰胺,n则称为聚合度。
目前比较普遍应用的表面活性剂是石 油磺酸盐类。
舌进是非均质油藏水驱波及体积降低的主要原因,当高 渗透层的油水前缘达到生产井后继续注水,大部分水仅仅无 效穿过高渗透层,不能扩大低渗透层的波及体积,聚合物用 于EOR主要有两个目的:改善流度比和调整平面及层内、层间 矛盾。其工作原理是在水中加入聚合物,提高注入水的粘度。
化学驱油机理
常用的增稠剂有 化学制剂 和 生物化学制剂 两大类。常用的化
学增稠剂为部分水解聚丙烯酰胺。这是一类高分子化合物,它的增 稠能力主要由其分子量来决定。常用的聚丙烯酰胺的水解度为25-30 %,平均分子量为几百万到上千万。聚丙烯酰胺不是一种单纯化合 物,它的分子量有一个分布范围,一般说来,分子量的分布范围愈 窄愈好。
化学驱油机理
聚合物是由很多基本结构单元连接起来的,根据基本结构单 元的化学结构,即分子内原子或原子团的种类以及它们的结合方 式,单个高分子化合物就有不同的结构形式:

表面活性剂驱油

表面活性剂驱油

实验结果与分析
驱油效率
通过对比不同表面活性剂的驱油效率,分析 表面活性剂性能的优劣。
采收率
评估表面活性剂对提高采收率的作用,分析 其对油藏的增采潜力。
影响因素
分析实验过程中温度、压力、注入速度等参 数对驱油效果的影响。
适用性
评估不同类型表面活性剂在不同油藏条件下 的适用性。
案例分析
案例选择
选择具有代表性的实际油田作为案例研究对象。
非离子型表面活性剂
总结词
非离子型表面活性剂是一种温和型表面活性剂,具有低毒、 低刺激性和良好的生物降解性。
详细描述
非离子型表面活性剂在水溶液中不发生电离,其分子结构中 含有的亲水基团和疏水基团平衡作用使其具有降低表面张力 和油水界面的能力。非离子型表面活性剂具有较好的耐硬水 性能和抗盐性,适用于多种水质条件。
环保领域
1 2
废水处理
表面活性剂能够降低油水界面张力,促进油滴的 分离和沉降,用于废水中的油类物质的去除。
土壤修复
对于土壤中的油类污染,表面活性剂可以用于增 强油滴的分离和回收,实现土壤修复。
3
溢油处理
在海上或陆地发生的油类泄漏事故中,表面活性 剂可用于降低油膜的厚度和粘性,加速油滴的沉 降和回收。
原理
表面活性剂能够吸附在油水界面上,降低油水界面张力,使残余油易于被采出。 同时,表面活性剂能够改变岩石表面的润湿性,使亲油岩石变为亲水岩石,提 高洗油效率。
表面活性剂驱油的重要性
01
提高采收率
通过降低油水界面张力,表面活 性剂驱油能够将残余油从岩石表 面释放出来,从而提高采收率。
节约资源
02
03
其他领域
01
02

油田化学第三章化学驱油优秀课件

油田化学第三章化学驱油优秀课件

随着MWO的减小,波及系数 增大,采收率提高
聚合物驱与水驱的对比 提高了平面的波及系数 提高了纵向的波及系数
四、聚合物在多孔介质中的流动特性
聚合物溶液流过多孔介质渗透率降低,用残余阻力系数表示。
聚合物溶液流过多孔介质流动度降低,渗透率降低,形 成残余阻力的原因是聚合物在孔隙介质中的滞留,滞留在 多孔介质中有三种方式:吸附、机械捕集和物理堵塞。
大❖的稠聚化合水物驱不和堵增塞粘地水层驱。当渗透率低于20mD ,使用低相对分子质量的聚合物。
二、聚合物驱最常用的聚合物
用于油层的聚合物有特定的要求:有好的增粘性 能、热稳定性高、化学稳定性好、耐剪切、在油层吸 附量不大。聚合物主链应为碳链(热稳定性好),有一 定量的负离子基团(增粘效果好)和一定量的非离子亲 水集团(化学稳定性好)。
1、吸附
聚合物吸附是指聚合物通过色散力、氢键、静电作用聚 集在岩石孔隙结构表面的现象。NaCl浓度增加,吸附量 增加;分子量增加,吸附量增加;温度升高,吸附量减小。 见表3-1
影响吸附量的因素为: (1)岩石的成分和结构。粘土矿物>碳酸岩>砂岩,
蒙脱石>伊利石>高岭石; (2)高分子的类型、分子量及浓度。酰胺基的同一高分子, M大,吸附量大; (3)水中含盐量、PH的影响。岩性相同,高分子相同,含 盐量越高,吸附量越大,PH值越大吸附量越小; (4)温度升高,分子运动加剧,吸附量减小; (5)动态吸附小于静态吸附(存在高速流动脱附)。
2、机械捕集
聚合物捕集是指直径小于孔喉直径的聚合物分子的无 规线团通过“架桥” 留在孔喉外的现象(图4-2)。
主要机理:
高分子结构柔软,在高速流动时变长与流动线保持
➢ 蒸汽பைடு நூலகம்油法(蒸汽驱) ➢ 油层就地燃烧法(火烧油层)

表面活性剂在三次驱油中的应用PPT课件

表面活性剂在三次驱油中的应用PPT课件

油酸钠等
18
三.三次采油用表面活性剂的研究趋向
1表面活性剂的复配
1.1 适合弱碱和无碱表面活性剂复配体系的研发 目前三次采油中用量最大的两类表面活性剂——石油磺酸盐和烷基苯磺酸
盐,均需要加入碱甚至强碱(NaOH)才能与原油形成10-3mN/m 数量级的超低 界面张力。然而,碱的使用会导致地层伤害、设备腐蚀、采出液处理困难以 及聚合物用量大等问题。
5
3.润湿反转
通过改变岩石的润湿性,使油水的相对渗 透率向有利于油流动的方向改变。
6
4.乳化
驱油用的表面活性剂的 HLB 值一般在7-18, 它在油水界面上的吸附可稳定水包油乳状 液。乳化的油在向前移动中不易重新粘湿 润湿性地层表面,提高了洗油效率。
7
6.聚并形成油带
若从地层表面洗下的油越来越多,则它们在向前移动时, 可发生相互碰撞。当碰撞的能量能克服它们之间的静电斥 力产生的相斥的能量时,就可聚并。油的聚并可形成油带, 油带在向前移动时又不断将遇到的分散的油聚并进来,使 油带不断扩大,最后从油井采出。
20
3 三元复合驱油体系的研究动态
对三元复合驱油体系,机理研究表明:表面活性 剂、碱和聚合物联合驱替效果最佳;碱与聚合物 可改善表面活性剂的界面张力,而表面活性剂和 碱的存在又可增强聚合物的黏度。三种成分在低 浓度下大都相互匹配,可同时增强整体效果。
21
专业:纺织化学与染整工程
主讲人-刘锴 组员-陈若阳 夏先广 刘林云
9
双子表面活性剂
低临界胶束浓度 高表面活性 强增粘性 高水溶性
10
磺酸盐双子表面活性剂Fra bibliotekA memorable trip
11
羧酸盐双子表面活性剂

表面活性剂在石油开采上的应用(共10张PPT)

表面活性剂在石油开采上的应用(共10张PPT)
要(4)使当钻在前井水液途中能浓的满度足方较不低法同时的,。要应求有,较需强在的钻驱井油液能中力加。人各种化学处理剂。
下面为化学根驱用据表所面采活性用剂的应体具备系的不条同件:,表面活性剂驱可分为活性水驱、碱水驱、微
(1)在油水界面上的表面活性高,使油-水界面张力降低,具有适宜的溶解度、浊点、pH值,降低岩层对原油的吸附性。
(7) 具有(抗6地)注层水高温用、表高盐面浓活度性的能剂力应。考虑到它与地层矿物组分、地层水注入水成分、地层温度以及油藏
表面活性剂数的由8枯0年竭的程99度种增等至的83相年的互1关67种系,。其中发展最快的是分散解卡剂。
表面活性剂在石油开采上应用的研究方向

表实面际活 的性应(4剂用)在。当工在业水上的中应浓用始度于较180低0年时,,188应0年有得较出注强水的驱油驱的油结论能,力二。次大战期间 采用注水驱油法以来,表面活性剂在油田得到了 乳状液驱(5、)应泡沫具驱有、增能稠阻水驱止、其正他向异化常学液驱剂等副。 反应发生的能力。
用,部分油陷留在较细的毛管孔道中,要把这部分油驱替出来,单靠增
表面活性剂在石油开 采上的应用
提纲
*表面活性剂在石油开采上的应用发展 *石油开采对表面活性剂的要求
*石油开采所用表面活性剂种类 *表面活性剂在石油开采上的应用及原理
*表面活性剂在石油开采上应用的研究方向
表面活性剂在石油开采上的应用发展
• 表面活性剂在工业上的应用始于1800年,1880年得出注水驱油的结 论,二次大战期间 采用注水驱油法以来,表面活性剂在油田得到了 实际的应用。
• 随着石油化学工业的发展和石油勘探难度的加深,推动了表面活性 剂在油田化学中的应用,现在阴、阳、非离子和两性表面活性剂的 各种产品广泛应用于石油开采各个过程。

第三章表面活性剂驱油

第三章表面活性剂驱油

目前,表面活性剂有数干种之多。按其极性部分的基团 不同(通常以表面活性别在水溶液中离解出的表面活性离子 的类型)来进行分类,可分为四种类型。
一、表面活性剂的类型及性质: 1、阴离子型表面活性剂: 阴离子表面活性剂是发展最早、应用最广的一 类极其重要的产品。其产量占表面活性剂总量的60% 一70%,尤其在我国,阴离子表面活性剂占总量的 90%左右。此类表面活性剂在水溶液中可离解出表 面活性阴离子。这种表面活性阴离子是由亲油基和亲 水基两部分构成,所以它具有表面活性剂两亲的结构 特点。
表面活性剂胶束增溶情况示意图
增溶是表面活性剂浓溶液(浓度大于2%)的特有属性,所以胶束、胶束溶液、 微乳液都具有增溶作用,而表面活性剂的稀溶液根本不具有此性质。 增溶与乳化有所不同,增溶过程是被增溶物以整团的形式溶入胶束区域内, 它仅仅是被增溶物在胶束中“溶解”,不增加体系的界面面积,所以是一个热 力学稳定体系;而乳化作用是增加相界面的分散过程,从而使体系的界面能大 为增加,是热力学不稳定体系。
1)石油磺酸盐
石油磺酸盐具有低界面张力、最佳相态、较 高的增溶能力,而且价格低,货源广。 人们在微乳液驱油配方的研究中发现,石油磺 酿盐平均当量增加时,其对油的增溶作用也随之 增加。反之,对水的增溶作用增强。
增溶参数: 单位体积活性别增溶的油体积或水体积
右图表明:石油磺酸盐的平均当 量为400—500时,有较高的增溶 参数。
例如:十二烷基苯磺酸钠在水溶液中按下式离解:
阴离子表面活性剂可细分为如下 几类 亲油基 阴离子表面活性剂可细分为如下几类:
亲水基
2、阳离子型表面活性剂: 这类物质通常是那些具有表面活性的合氮化合 物。即有机胺衍生出来的盐类,它们在水溶液中 能离解出表面活性阳离子。所以称之为阳离子表 面活性剂。 这类表面活性剂主要有胺盐类、季胺化合物、 含N碱类、不含N碱类等。比较常见的阳离子表面 活性剂为脂肪胺盐酸盐、烷基苯甲基吡啶氯化物、 咪唑酮的衍生物等。

课件3-第三章 表面活性剂驱 (提高采收率)

课件3-第三章 表面活性剂驱 (提高采收率)

十六烷基酸钠
符号表示
亲油基
亲水基
亲油基一般是碳氢链,而亲水基一般是-COOM(羧酸基)、一SO3M(磺酸基)、-OSO3M(硫酸基)
等,M表示的是金属原子。
提高采收率原理
3.1 表面活性剂
2、类型 阴离子型活性剂:
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液性质 3.3 驱油机理
提高采收率原理
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
第三章 表面活性剂溶液驱油
提高采收率原理
3.1 表面活性剂
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
表面活性剂是指能够在溶液中自发地吸附于两相界面上,并能显著 地降低该界面自由表面能(表面张力)的物质。 两相界面层的自由表面能:
被驱替原油之间的界面,达到混相驱油的效果。 聚并形成油带机理
提高采收率原理
3.3 驱油机理
3、微乳液驱
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
利用胶束、微乳液的正异常液特性,缓解剖面、平面、结构上的非均质
对波及系数的影响,提高采收率。
图1:被驱替的油聚并为油带
图2:油带在向前移动中不断扩大
提高采收率原理
3.3 驱油机理
2、胶束溶液驱 与活性水相比,胶束溶液有两个特点:
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
表面活性剂浓度超过临界胶束浓度,因此溶液中有胶束存在。胶束可增 溶油,提高了胶束溶液的洗油效率 ; 是胶束溶液中除表面活性剂外,还有醇和盐等助剂的加入。醇和盐等助

聚合物驱油PPT课件

聚合物驱油PPT课件
矿物组分,地层水注入水成分,地层温 度以及油藏的枯竭程度等的相互关系; • ⑺具有抗地层高温,高盐浓度的能力; • ⑻具有较高的经济价值,投入产出比具 备优势。
第40页/共45页
分类
• ①阴离子表面活性剂:石油磺酸盐,烷基苯磺酸盐,木质素磺 酸盐,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐,烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯多 硫酸盐等。
2
乳液的溶解速度快,不需要溶 解设备,保持期较长
3
干粉有效物含量高,运输储存 容易,保持期长。
第20页/共45页
2.生物聚合物黄胞胶
•定义:由黄单胞菌野茹菌微生物接种到碳 水化合物中,经发酵而产生的生物聚合物。
第21页/共45页
⑴黄胞胶的化学结构:
第22页/共45页
第23页/共45页
⑵黄胞胶的生产:发酵工艺
第8页/共45页
天然聚合物
1 纤维素 2 生物聚合物黄胞胶
第9页/共45页
人工合成聚合物
1
聚丙烯酰胺(PAM)
2 部分的水解的聚丙 稀铣胺(HPAM)
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目前使用的聚合物: •HPAM •黄原胶
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⒈部分水解聚丙烯酰胺
• ⑴化学结构: • PAM是由丙烯酰胺引发聚合而成的水溶性链状聚
水:淡水,盐水均可 气体:氮气,二氧化碳,天 然气等 起泡剂:主要为表面活性剂如烷基磺酸盐,烷基苯磺酸盐 等
第34页/共45页
第35页/共45页
泡沫驱
第36页/共45页
提高采收率的机理
1 ⑴通过贾敏效应的叠加, 提高驱动介质的波及系数
2 ⑵气泡可依孔道的形状而 变形,能有效的将波及到 孔隙中的油驱出,提高洗 油效率。

(推荐)《表面活性剂化学》PPT课件

(推荐)《表面活性剂化学》PPT课件
通常将有气相组成的气固、气-液等界面称为表 面。
相(phase)是指体系中物 理和化学性质均匀的部分。
3
2、表面张力(surface tension)
4
表面张力的产生,从简单分子引力观点来看,是由于液体 内部分子与液体表面层分子(厚度约10-7cm)的处境不同。液体内 部分子所受到的周围相邻分子的作用力是对称的,互相抵消, 而液体表面层分子所受到的周围相邻分子的作用力是不对称的, 其受到垂直于表面向内的吸引力更大,这个力即为表面张力。
制取叔胺,反应如下:
叔胺以酸中和即得叔胺盐。高级叔胺盐阳离子表 面活性剂易溶于水,具有良好的乳化、柔软、杀菌性 能。
14
2、季铵盐型
十二烷基三甲基氯化铵
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3、吡啶盐型
十二烷基氯化吡啶盐
16
(三)非离子型活性剂 在水中不电离,极性基部分大多由聚氧乙烯基
非离子活性剂性质稳定,不受 pH值和盐的影响,应用范围广,是 具有发展前途的活性剂。
24
(四)两性活性剂 1、非离子-阴离子型
聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠
25
2、非离子-阳离子型 二聚氧乙烯基烷基甲基氯化铵
26
3、阴离子-阳离子型 烷基二甲基铵丙酸内盐
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(五)高分子活性剂 分子量通常在几千甚至高达数十万。如聚氧乙烯
聚氧丙烯丙二醇醚:(是目前广泛使用的原油破乳剂) CH3
HO C2H4O CH-CH2 O C3H6O H
n
m
28
四、表面活性剂的HLB值 1、HLB值的含义 表面活性剂是由亲水基团和亲油基团组成,每
一种活性剂亲水基团的亲水能力和亲油基团的亲油 能力具有一定的平衡关系。这种平衡关系称为亲憎 平衡值,HLB值。

表面活性剂驱的驱油机理与应用

表面活性剂驱的驱油机理与应用

图!
表面活性剂在油水界面的 相互作用能示意图
/ . 柱状残余油
表面活性剂分子倾向于分配在水 " $ # 时, 相;" % # 时, 表面活性剂分子倾向于分配在油 相;" & # 时, 表面活性剂分子在油水两相的溶解 能力大致相当, 此时界面上富集的表面活性剂浓 度最大, 界面张力低。 界面张力降低是表面活性剂的两亲分子取代 界面溶剂分子的结果。界面上富集的两亲分子越 多, 两亲分子与油相分子和水相分子间的作用越 接近 相 等 且 绝 对 值 越 大, 则界面张力就可能越
为了提高原油采收率, 可采用聚合物驱、 碱水 驱、 表面活性剂驱以及复合驱 (二元复合、 三元复 合) 等化学驱方法
〔!〕
非极性部分, 造成表面活性剂分子在其水溶液中 很容易吸附于气 * 水 (或油 * 水) 界面上形成独特 的定向排列的单分子膜。正是由于表面活性剂在 溶液表面 (或油 * 水界面) 的定向吸附, 使表面活
#
在表面活性剂驱室内实验及先导试验中, 应 准确掌握表面活性剂降低油水界面张力的合理尺 度, 即表面活性剂用于驱油时, 特定条件下存在降 低油水界面张力的最佳数值范围, 其应满足以下 条件: (") 表面活性剂作用于油藏地层中的油水 后, 其有效时间应稍大于油水乳状液运移至地面 的时间; (#) 采出液油水乳状液易于破乳, 不需作 特别处理, 不为原油脱水、 运输、 炼制增加任何特 殊负担。 "!! 乳化机理 表面活性剂体系对原油具有较强的乳化能 力, 在水油两相流动剪切的条件下, 能迅速将岩石 表面的原油分散、 剥离, 形成水包油 (9 ’ :) 型乳状 液, 从而改善油水两相的流度比, 提高波及系数。 同时, 由于表面活性剂在油滴表面吸附而使油滴 带有电荷, 油滴不易重新粘回到地层表面, 从而被 活性水夹带着流向采油井。 "!" 聚并形成油带机理 从地层表面洗下来的油滴越来越多, 它们在 向前移动时可相互碰撞, 使油珠聚并成油带, 油带 又和更多的油珠合并, 促使残余油向生产井进一 步驱替。注入表面活性剂期间油珠聚并形成油带 以及油带的运动情况见图 8 和图 %。

第三章-表面活性剂PPT课件

第三章-表面活性剂PPT课件
7)阴离子表面活性剂是家用洗涤剂、工业 洗涤剂、干洗剂和润湿剂的重要成分。
2021
8
3.2.1 阴离子表面活性剂
分类
1、肥皂类
系高级脂肪酸的盐,通式: (RCOOˉ)n M。脂肪酸烃R一 般为11~17个碳 的长链,常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。 根据M代表的物质不同,又可分为碱金属皂、碱土金属皂 和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。 但易被破坏,碱金属皂还可被钙、镁盐破坏,电解质亦可 使之盐析。
胶束聚集数增大
形成新的胶团
临界胶束浓度:表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度
0.002%-0.5% (0.0001mol/L-0.02mol/L)
2021
20
3.4 临界胶束浓度
2021
21
3.4 临界胶束浓度
CMC是表面活性剂表面活性的一种度量。 形成胶束所需要的浓度愈低;
CMC愈小
达到表面饱和吸附的浓度愈低; 使表面张力降到最低值所需浓度愈低;
2021
阴离子型
RCOONa
R洗SO涤3N、a R去OS污O3性Na

ROPO3Na
4
3.2.1 阴离子表面活性剂
起作用的部分是阴离子
特性
1)溶解度随温度的变化存在明显的转折点,即 在较低的一段温度范围内溶解度随温度上升非常 缓慢,当温度上升到某一定值时溶解度随温度上 升而迅速增大,这个温度叫做表面活性剂的克拉 夫点(Krafft point)。一般离子型表面活性剂 都有Krafft点。
②如果表面活性剂的疏水基相同,亲水基使cmc增大的顺序是:
离子型
C O O ->S O 3 ->O S O 3 -
非离子型 聚氧乙烯单元数目增大,cmc略有增大。
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