胶体与表面化学5-7课件.ppt

六、表面活性剂在油田中的应用 泡沫压裂液 压裂目的 性能 水基泡沫 油基泡沫 粘度低；携砂能力强；低摩阻；低滤失；易返排；污染小 六、表面活性剂在油田中的应用 泡沫酸化 酸化目的 影响因素 吸附 作用距离 六、表面活性剂在油田中的应用 保护油气层的钻井液 气层损害导致的危害 降低产能与产量，影响试油与测井资料解释的正确性，严重时导致误诊、漏掉油气层，还会造成储层储量与产能估算不准、影响合理制定开发方案。 增加试油、酸化、压裂、解堵、修井等井下作业的工作量，提高油气生产成本。 影响最终采收率。 消除地层损害的技术措施成本高、作用效果有限。 六、表面活性剂在油田中的应用 钻井液造成“油层伤害”实例 辽河荣兴屯油田 华北油田岔37井 江汉油田王平一井 钻井过程中泥浆伤害油气层严重，该井投产后日产3-30吨，但需经常性土酸酸化、冲检作业才能保证正常生产，且作业冲洗过程中每次均返出泥浆、重晶石等。 六、表面活性剂在油田中的应用 “保护油气层”对钻井液的要求 1、必须与油气层岩石相配伍防止水、酸、碱、盐敏感性损害和润湿反转2、必须与油气层流体相配伍不沉淀、不结垢、不乳化、不利于细菌繁殖3、尽量降低固相含量4、密度可调，以满足不同压力油气层“近平衡压力钻井”的需求 六、表面活性剂在油田中的应用 “保护油气层”的水基钻井液： 1、无固相清洁盐水钻井液 密度靠加盐量调节1.0－2.3；粘度等流变性加聚合物调节2、水包油钻井液 密度低，漏失少，抑制黏土水化膨胀3、无膨润土暂堵型聚合物钻井液 加入暂堵剂，在近井壁地带形成坚韧的泥饼4、低膨润土暂堵型聚合物钻井液 稍加些膨润土，降低成本，改善流变性5、屏蔽暂堵钻井液 起钻井时，利用正压差，在短时间内，使钻井液中的固体颗粒在井壁附近形成渗透率接近0的“屏蔽暂堵带”，厚度远小于射孔深度，阻止固相和滤液侵入油层。 六、表面活性剂在油田中的应用 “保护油气层”的油基钻井液： 油包水乳化液，防止水敏效果好，适用于强水敏地层；容易发生“润湿反转”和“乳化堵塞”损害。因此，需慎重选择相应的表面活性剂。 成本高、易造成环境污染，应用较少。 六、表面活性剂在油田中的应用 “保护油气层”的气体类钻井流体： 对于低压裂缝性油气层、稠油层、低压强水敏或易发生严重井漏的油气层，要减轻正压差造成的损害，需要选择密度低于1的钻井流体，来实现“近平衡”或“欠平衡”压力钻井，就必须使用“气体类钻井流体”。“气体类钻井流体”按组成分为四类： 空气、雾、充气钻井液、泡沫钻井液“气体类钻井流体”的共同特点： 密度小、钻进快、负压钻进、可有效钻穿“易漏失”地层，减轻正压差过大造成的油气层伤害。 LOGO 第七节 表面活性剂的其他重要作用与应用 东北石油大学石油工程学院 一、增溶作用 1.加溶作用的定义及特点 ①定义 加溶作用也叫增溶作用。表面活性剂能够使难溶或微溶于水的有机物在水中溶解度显著增加的作用。能够产生增溶作用的表面活性剂叫增溶剂；被增溶的有机物叫被加溶物。 如苯在水中溶解度很小（室温下为0.07g），加入“油酸钠”表面活性剂后，苯在水中的溶解度大大增加（9g）。 一、增溶作用 “增溶作用”与普通的“溶解”概念是不同的，增溶的苯不是以单个分子均匀分散在水中，而是“成团地”分散在油酸根分子形成的胶束中。 “增溶作用”与“乳化作用”不同。乳化时，苯是以小液滴的形式分散在水中。显然，乳状液体系有较大的界面，是热力学不稳定体系。最终苯和水是要分层的。而增溶作用是一个可逆平衡过程，热力学稳定。 一、增溶作用 ②特 点 只有在表面活性剂浓度达到某一值后，加溶作用才明显； 加溶作用不同于水溶助长作用； 加溶作用不同于乳化作用，加溶作用存在两相，溶液是透明的，是热力学稳定体系； 加溶作用不同于一般溶解，加溶后对溶液的依数性影响较小； 加溶作用是自发过程，被加溶的化学势降低，体系更加稳定； 加溶作用处于平衡状态，可以用不同方式表达。 一、增溶作用 (二)增溶作用方式 根据“相似相溶”原理可以说明被增溶物在胶束中的溶解。根据X射线等研究结果，活性剂的增溶作用有以下几种方式： （a）溶于胶束内部－非极性的烃类； （b）穿插排列而溶解,极性长链的醇、胺－与胶束中表活剂分子 （c）吸附于胶束表面－在油、水中都不易溶的物质； （d）极性有机物(甲苯酚)包在非离子表活剂胶束的“外壳”　 中，即溶于亲水链中。 （e）层状胶束：被增溶物钻入亲油基的层状夹缝里，已被X射线 实验证实 一、增溶作用 一、增溶作用 （三）影响增溶作用的因素 表面活性剂的结构 被增溶物的结构 电解质、温度 影响增溶作用的因