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三次采油過程中表面活性劑有什么作用?

2018-03-29 00:00:00
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驅油用表面活性劑可分為非離子型和離子型,為了增強表面活性劑的性能,科學工作者研究了一系列新型表面活性劑,如非離子-陰離子表面活性劑、氟表面活性劑、雙子表面活性劑、生物表面活性劑等。這些新型表面活性劑不僅具有良好的表面活性,還具有耐溫抗鹽等性能。目前,表面活性劑還存在合成工藝復雜、成本高、應用不足等問題。為解決這些問題,需對表面活性劑分子結構進行改進,或將其與堿、聚合物復配,成為一種很有潛力的驅油方式。


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三次采油過程中,在注入水中加入一定量的表面活性劑,可降低油水界面張力,從而驅替水驅殘余油,進一步降低剩余油飽和度,提高驅油效率。界面張力越低,降低剩余油飽和度的幅度越大,提高驅油效率和采收率的幅度就越大。表面活性劑的驅油機理可分為以下幾個方面:  

(1)降低油水界面張力機理  

提高洗油效率一般通過增加毛細管準數實現, 而降低油水界面張力則是增加毛細管準數的主要途徑。油水界面張力越小,則毛細管準數越大,殘余油飽和度越小,驅油效率越高。

(2)乳化機理  

表面活性劑體系對原油具有較強的乳化能力,在水油兩相流動剪切的條件下,能迅速將巖石表面的原油分散、剝離,形成水包油(O/W)型乳狀液,從而改善油水兩相的流度比,提高波及系數。

(3)聚并形成油帶機理  

若從地層表面洗下來的油越來越多,則它們在向前移動時可發生相互碰撞。當碰撞的能量克服它們之間的靜電斥力時,就可聚集起來。油的聚集可形成油帶,這油帶在向前移動時,又不斷遇到分散的油聚集進來,使油帶不斷擴大,最后從油井采出。

(4)改變巖石表面的潤濕性(潤濕反轉機理)  

研究結果表明,驅油效率與巖石的潤濕性密切相關。油濕表面導致驅油效率差,水濕表面導致驅油效率好。合適的表面活性劑,可使親油的地層表面反轉為親水表面,油對地層表面潤濕接觸角增加,油對地層表面潤濕接觸角的增加,可減小粘附功,也即提高了洗油效率。


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