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二元复合驱技术

二元复合驱技术

产品名称:

二元复合驱技术

产品介绍:

一、技术介绍

二元复合驱油技术体系是基于P+N加合增效理论建立的,该技术克服了单一驱油剂的缺陷,利用二元(表面活性剂+聚合物)复合体系驱油剂的超加合增效作用,使得驱油效率大大提高。 将石油磺酸盐、表面活性剂助剂与聚合物按不同的比例配方注入地下,可大大降低油水界面张力,更好提高稀有效率。复配体系则利用聚合物和表活剂的化学协同效应,在提高水驱波及体积、降低油水流度比的基础上,将滞留地层的残余油“强洗”出来,从而提高原油采收率。二元复合驱既可扩大波及体积,又可提高洗油效率,比单一聚合物驱提高采收率的幅度更大;与三元复合驱相比,既可减少产出液乳化,处理容易,降低处理成本;同时可以防止碱结垢,易于现场操作和正常注入,是一项行之有效的三次采油技术。

德仕集团是国内最早参与二元复合驱研究的企业之一。在近十年来的研发和实践中,公司建立了完善的地层岩石驱油数据模型,对国内外各种不同油水体系都有研究,积累了几百种表面活性剂产品,形成不同特性的表面活性剂体系。

二、提高采收率机理

二元复合驱体系中活性剂能大大地降低地层中原油和水的界面张力,提高驱油率,聚合物能起到深度调剖,扩大波及体积及控制后续化学剂流速的作用,两者对增油起到很好的协同效应。

(一)与单一聚合物驱相比,同等经济条件下二元驱可再提高采收率5%左右。

(二)与活性水驱相比可防止流体窜流。

(三)与三元驱比较也具有明显的优势:

1.减少产出液乳化,处理容易,降低处理成本;

2.防止碱结垢,易于现场操作和正常注入;

3.减少了垢对地层的伤害。

从驱油机理看,二元复合驱作为化学驱的一种,具有技术优势。

三、提高采收率所需表面活性剂

驱油用表面活性剂在国内外已开展了较多项研究,化学复合驱油技术的推广应用的关键问题之一是复合驱用表面活性剂,廉价高效的表面活性剂驱油剂的研制是化学复合驱三次采油降本增效的主要问题。如何选择具有较高界面活性的活性剂,并利用化学剂间的协同作用使油水间界面张力达到最低是复合驱的主要任务。

四、驱油用表面活性剂类型及相关产品指标

由于亲油基和亲水基团结构、种类不同,驱油用表面活性剂的种类目前有数千种之多。阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂,除此四大类外还有含氟、含硅表面活性剂以及高分子表面活性剂等。

产品指标:

  • 复合驱体系与原油的界面张力需达到10-3mN/m数量级,低张力区域宽
  • 二元复合驱体系中表面活性剂总浓度小于0.6%,即在低浓度时具有超低界面张力
  • 能与聚合物有良好的配伍性,产品具有一定的稳定性
  • 表面活性剂在岩石上的滞留损失量应小
  • 具有一定的抗高温、高盐性能
  • 溶液pH值
  • 溶解性能
  • 有效物含量
  • 洗油能力
  • 乳化性能
  • HLB值
  • 阴离子活性剂Kraff点
  • 非离子活性剂浊点
  • 相转变温度
  • 表面活性剂静态吸附损耗
  • 表面活性剂动态吸附损耗
  • 表面活性剂色谱分离
  • 表面活性剂吸附后界面张力变化
  • 表面活性剂热稳定性
  • 表面活性剂环保性能

五、表面活性剂驱油机理

(一)降低界面张力

数值10-2~10-1mN/m的界面张力叫做低界面张力,达到10-3mN/m以下的界面张力叫做超低界面张力。超低界面张力在增加原油采收率上有重要意义。油水界面张力低即粘附功小,油易从地层表面洗下来,提高了洗油效率。

(二)乳化作用

驱油用的表面活性剂的HLB值一般在7~18范围,它在油水界面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沾湿润湿回地层表面,提高了洗油效率。而且乳化的油在高渗透层产生叠加的Jamin效应,可以使水较均匀地在地层推进,提高了波及系数。

(三)胶团化与增溶性

胶团的一个重要性质能增加在溶剂中原本不溶或微溶物的溶解度。这个性质称为增溶性,胶团的这种增溶性具有很大的应用价值。它不仅解决了一些两相体系均化的问题,而且为一些在正常的两相体系中难于完成的化学反应提供了适宜的环境。增溶作用所形成的溶液称为增溶化胶束溶液或微乳液。微乳液都有超低界面张力。由于受到价格的制约,微乳液驱在现场应用很少,目前复合驱开展的都是表面活性剂的稀溶液体系。

六、二元复合驱技术所需驱油用聚合物

(一)聚合物的种类及性质

驱油用的聚合物有以下几种,黄胞胶(天然),聚丙烯酰胺(PAM),梳型抗盐聚合物,疏水缔合聚合物。

黄胞胶是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单胞多糖,具有良好的增粘性、假塑性、颗粒稳定性。由于其凝胶强度较弱,不耐长期冲刷,以及弹性差、残余阻力系数小,现场试验驱油效果不好,容易发生生物降解作用,因此调剖和三采过程中使用量很少。

聚丙烯酰胺是丙烯酰胺及其衍生物的均聚和共聚物的统称。产品有三种形式,水溶液胶体、粉状胶体和胶乳,并可以有阴离子、阳离子、非离子等类型。具有双键和酰胺基官能团,具有烯烃的聚合性能以及酰胺结构的性能。具有水解、霍夫曼降解、交联等反应属性。

普通聚丙烯酰胺耐温性、抗盐性差,因此梳型抗盐聚合物已成为普通聚合物的替代品,其粘度、增稠性、热稳定性都有很大的提高。

疏水缔合聚合物增粘性、抗温性、抗盐性、抗碱性能有所提高,但溶解性、注入性、稳定性较差,仍待进一步研究改良。

根据二元、三元复合驱等三次技术要求及油水体系与不同表面活性剂之间的匹配要求,现已形成三大体系的工业化产品:DSQ-01系列离子对表面活性剂驱油体系、DSQ-11系列阴非离子表活剂驱油体系以及绿色环保型脂肪酸表面活性剂系列。

(二)产品性能特点

适合高温、高盐和高沥青质原油开发;用作海水基注入体系活性剂。对胜利油田所有二元驱区块、新疆油田、中海油、华北油田、辽河油田、大港油田的油水体系都有适合的表活剂体系产品,并有部分油田进入矿场实施阶段。