超低界面张力下甜菜碱型表面活性剂水驱残余油的作用机....pdf

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超低界面张力下甜菜碱型表面活性剂水驱残余油的作用机...

大 庆 石 油 学 院 学 报 第 30 卷 第 6 期 2006 年 12 月 J OU RN AL O F DA Q IN G P E TROL EU M IN STI TU TE Vol . 30 No . 6 Dec . 2006 超低界面张力下甜菜碱型表面活性剂 水驱残余油的作用机理 1 1 1 2 1 夏惠芬 , 刘仁强 , 鞠  野 , 刘春德 , 王亚婷 ( 1. 大庆石油学院 提高油气采收率教育部重点实验室 ,黑龙江 大庆  1633 18 ;  2 . 北京石油勘探开发研究院 ,北京   100083 )   摘  要 :利用甜菜碱型两性表面活性剂 ,通过可视化微观模型驱油实验 ,分析了该驱油体系对盲端类残余油、膜状类 残余油 、柱状类残余油的作用过程 ,研究了该表面活性剂对这类残余油的启动和运移机理 ,完善了该表面活性剂体系对 微观驱油机理的认识. 研究结果表明,在超低界面张力表面活性剂的作用下 ,孔道的润湿性由油湿变为水湿 ,且残余油所 受毛管力大大降低 ,启动了盲端类残余油、膜状类残余油和柱状类残余油 ,使驱油效率大大提高. 关  键  词 :两性表面活性剂 ; 驱油效率 ; 超低界面张力 ; 驱油机理 ; 微观驱油 ( ) 中图分类号 : TE357 . 433    文献标识码 :A    文章编号 : 1000 189 1 2006 06 0024 04 长期以来 , 由于受到表面活性剂高成本的限制 ,表面活性剂驱一直未得到广泛推广. 人们对表面活性 剂的研究也大多集中在新型表面活性的开发 , 以及适合三次采油的表面活性剂的优选上. 现有的驱油机 理理论大致有 2 种[ 1 ] :一种是毛管数理论 , 以毛管数的数值评价表面活性剂是否能够启动残余油 ;另一种 是从微观上对各种界面现象进行力学分析[2 ,3 ] . 郭尚平等人[4 - 6 ] 首先开展了关于化学驱的微观渗流实验 , 其中包括对表面活性剂及其复配体系的驱油机理的认识. 笔者通过新研制的两性甜菜碱型表面活性剂 , 利用可视化的微观驱油实验 ,研究了在超低界面张力条件下新型表面活性剂体系对水驱后残余油的作用 机理 、微观细节 、携带过程 ,进一步完善了表面活性剂体系的微观驱油机理. 1  两性表面活性剂 广义地说 ,两性表面活性剂是指分子结构中 , 同时具有 2 种或 2 种以上离子性质的表面活性剂 ;但通 常两性表面活性剂 ,系指分子结构中既具有阳离子亲水基团 ,又具有阴离子亲水基团的狭义两性表面活性 剂. 一般认为 ,它们的分子结构中带有阴阳亲水基团 ,在水溶液中电离 ,在某种介质条件下表现出阴离子 表面活性剂的特性 ,而在另一种介质条件下 ,又表现出阳离子表面活性剂特性的表面活性剂[7 ] . 由于两性 表面活性剂具有刺激性低 、耐硬水性好 、适用范围广和生物降解性好等优点 ,所以尽管其价格较高 ,但其应 用面仍在 日益扩大. 甜菜碱系两性表面活性剂是其中的一种 , 由 Kr ger 从甜菜中分离而来. 美国 Mobil ( ) 石油公司 1977 年申请了一项专利 ,使用甜菜碱型两性表面活性剂 以下简称“两性表活剂”改善注入水流 动性 ,有效降低

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