低渗透油田降压增注纳米润湿反转剂SDKX-5848使用技术说明书
  • 概况
润湿反转剂是通过降低表面张力或界面张力,掌控润湿角67℃-90℃;使水能展开在固体物料表面上,或透入其表面而把固体物料润湿或能使固体物料更易被水浸湿的物质。通常是驱油体系表面活性剂
在油藏中,岩石表面通常是亲油性的,通过加入表面活性剂物质,使其表面特性发生反转,由亲油性变成亲水性,不仅可以剥离岩石表面的原油,还可以提高水驱油效率,达到提高采收率的效果。而这类物质就是润湿反转剂。
作为润湿反转剂的表面活性剂的分子结构由长链的亲油基团和亲水性的离子基团构成,这种结构的化合物分子在溶液中能定向地吸附于两相界面上,从而改变两相的界面性质,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。
随着表面活性剂的发展,近几年孪连表面活性的研究飞速发展。孪连表面活性剂被称为新一代的表面活性剂,因为它完全区别于常规的表面活性剂,它好似两条常规表面活性剂孪生联接着。正因为它独特的结构,使得它具有独特的性质,如很低的cmc(Critical Micelle Concentration)值、良好的表/界面活性、很好的水溶性以及很强的耐盐能力等。因此,孪连表面活性剂具有具有广阔的应用前景。
新型、高效的润湿反转剂是采用资源丰富的天然可再生的油料为原料来制备的烷醇酰胺类长链脂肪酸基孪连表面活性剂。天然原料制成的长链脂肪酸烷醇酰胺是无支链、无环状结构,具有良好的生物降解性能,是污染小、使用安全性好的环保表面活性剂。其具有超低界面张力特性,同时由于其具有一定的碳数分布,较单一组分的产品更适合与碱、聚合物配伍,是进行三元和二元复合驱的理想表面活性驱油剂。该类表面活性剂无浊点,与其他类表面活性剂的相溶性很好;它在溶液中不是离子状态,所以在地层中受离子影响很小,具有很好的抗盐能力;此外,在三次采油中阴离子表面活性剂的驱油效果最好,但是它在流动过程中有严重的损耗,并且其抗盐性很差。而这种脂肪酸基烷醇酰胺类润湿反转剂正好能弥补这些缺点,提高体系的抗盐能力,进一步降低油水界面张力。
随着环境保护的要求越来越高,世界各国都大力提倡使用基于天然原料的表面活性剂。在石油工业中,三次采油采出液对生态环境的影响也得到极大关注。利用大豆、油菜籽等油料作物,油粽、黄连木等油料林木果实,工程微藻等水生植物,或动物油脂、废餐饮油等天然可再生资源为原料,可以合成出与环境相容性好、生态学优良及性能优良的表面活性剂。该表面活性剂无支链、无环状结构具有优异的生物降解性能, 被称为环保型表面活性剂。
 
  • 技术原理
脂肪酸烷醇酰胺润湿反转剂的生产工艺路线有脂肪酸法和甲酯法。其合成路线确定为三步过程,第一步:油脂酯交换反应;第二步:合成脂肪酸烷醇酰胺;第三步:合成脂肪酸烷醇酰胺硫酸酯盐。然后与1,3-丙烷磺酸内酯反应得到不同碳链长度和不同联接基长度的系列磺酸盐孪连型润湿反转剂。  
    
 
三、产品指标及性能
名称 指标
外观 黄色或浅棕褐色液体
表面张力(5000mg/L) 29mN/m
界面张力 10-3 mN/m数量级
润湿角 >67℃ -<90℃
耐盐 ≤10g/L
耐温 ≤ 280℃
生物降解性 ≥85%
电阻率
 
新型的孪连型润湿反转剂还有非常好的抗二价盐的能力。随着钙离子的摩尔浓度增大,界面张力直线降低。
我们所研究的孪连表面活性剂仅C10-C2-C10的cmc为1×10-5mol/L,其余的都在1~5×10-6mol/L之间。孪连型润湿反转剂的cmc比对应常规表面活性剂小2~4个数量级。
四、岩芯模拟驱油的研究
孪连型润湿反转剂的驱油效果评价试验参照SY/T 5908-1994 (驱油用石油磺酸盐性能测定方法)、SY/T 6424-2000(驱油体系性能测试方法)标准进行。试验条件如下:
试验用油:98181井和980113井的脱水脱气后原油。
试验用水:模拟地层水。
试验用岩芯:两种人造岩心。
人工胶结柱状岩芯充填模型是松散油砂经酒精—苯洗涤后人工充填人工胶结的柱状岩芯模型。
松散岩芯充填模型是由石英砂、粘土矿物等按一定比例进行胶结压制而成的成型岩芯。
试验模型:岩芯模型空气渗透率与98181井和980113井所在区块渗透率相当。
试验温度:地层温度45℃。
驱替速度:依据L·μ·υ≥1来计算驱替速度,试验中选用0.3mL/min。
单管模型
    单管模型驱油实验结果
模型 柱状岩心1 松散岩心2 柱状岩心3 松散岩心4
渗透率 μm2 0.783 0.776 0.692 0.634
驱油剂 0.5% 0.5% 1% 1%
注入段塞 PV 0.3 0.3 0.3 0.3
原始含油饱和度 % 64.70 69.64 69.47 54.52
水驱驱油效率 % 26.34 25.45 24.67 23.84
总驱油效率 % 41.37 38.34 40.78 37.29
孪连型润湿反转剂驱油效率 % 15.03 12.89 16.11 13.45
 
 
实验方法:
将饱和后的岩芯装入夹持器,注入原油,驱替水,造束缚水。
用模拟地层水驱替岩芯中的原油,当岩芯出口口端含水达到98%时,停止驱替,记录水驱过程中驱出的油量,计算水驱油效率。
向岩芯中注入孪连型润湿反转剂溶液0.3PV后,关闭前后出口,静置12h。
继续用模拟地层水重新驱替,记录驱出的油量,计算孪连型润湿反转剂驱油效率。驱油实验结果见表。
双管模型
双管模型驱油实验结果
模型 柱状岩心1 松散岩心2 柱状岩心3 松散岩心4
渗透率 μm2 0.761 0.024 0.753 0.025
驱油剂 0.5% 0.5% 1% 1%
注入段塞 PV 0.3 0.3 0.3 0.3
原始含油饱和度 % 64.70 69.64 69.47 54.52
水驱驱油效率 % 27.34 5.45 26.67 5.84
总驱油效率 % 44.87 10.73 44.81 11.16
孪连型润湿反转剂驱油效率% 17.53 5.28 18.14 5.32
 
选取渗透率相差较大的人造岩心,渗透率级差为10倍左右。做双管驱油实验。
将饱和模拟地层水后的岩芯装入夹持器,注入原油,驱替水,造束缚水。
用模拟地层水驱替岩芯中的原油,当岩芯出口口端含水达到98%时,停止驱替,记录水驱过程中驱出的油量,计算水驱油效率。
向岩芯中注入孪连型润湿反转剂溶液0.3PV后,关闭前后出口,静置12h。
继续用模拟地层水重新驱替,记录驱出的油量,计算HL-1环保驱油剂驱油效率。驱油实验结果见表。
实验结果
从单管模型和双管模型驱油实验的结果中可以看出:
孪连型润湿反转剂的浓度增加,驱油效率也增加;
孪连型润湿反转剂在柱状岩心的驱油效率要高于松散岩心,也就是说,地层中的粘土含量增大时,会降低孪连型润湿反转剂的驱油效率;
双管模型结果表明:孪连型润湿反转剂不具有选择性;
孪连型润湿反转剂经济的注入浓度最佳为0.5%;
单管物模试验表明,孪连型润湿反转剂可以提高采收率12-16%,具有较高的驱油效率。
五、使用方法
1.降压增注;针对低渗透注水井,注入压力高,水质差、渗透率低进行阶段注入和周期性大段塞注入。注入配置浓度、段塞可参考;渗透率、吸水指数、配注要求、强化水驱效果决定。a;0.05%-0.2%;b.0.2%-0.8%;c;1%-3段塞;50m3-30m3;;500m3-3000m3;;3000m3-15000m3.
注入方法简便,不用专门改动注入管线,可在注水站连接计量泵和打点滴式注入。
2.洗井
对于存在有结蜡和结垢需要定期洗井作业的油井,可将其配制成0.3%浓度的水溶液,用泵车循环洗井。
3.降粘
配制成0.5-1%的水溶液,与原油按8:2-6:4的比例混合。
4.清防蜡
先用0.3%的水溶液循环洗井,然后根据油井的产液量,每周定期从环套加入30-50公斤。
5.驱油
根据井组的大小确定注入的PV,将其配制成0.5%浓度的水溶液,从注入井注入。有条件可以进行段塞式注入。
6.稠油冷采
针对稠油井存在的降粘问题,可根据稠油的粘度,将其配制1%-2%的水溶液,按2-3米的处理半径核算,每米油层注入8-10m3,并从生产井将其注入。然后关井12小时,开井正常生产。
  1. 包装和储藏
  本产品采油聚酯塑料桶包装;净重25kg;50kg;200kg;
储藏室内防止日光暴晒。
8有效期;>18月。