三次采油化学驱油技术现状与展望
三次采油技术的研究现状及其发展趋势分析

到了第三个采油阶段 , 如果依旧利用原来 的采油技术 , 如注水 驱油法 , 取法将剩余 的油量完全的开采出来 , 且采 出液 的含水 量极大 , 因此需要采用新 型的采油技 术 , 优化采 油效果 , 提高
采油效率 。
1 现 代 的 三次 采 油 技 术
1 . 1 化 学采油 法
在不同得区域 , 形 成 了 相对 独立 的油 块 , 实质 上 其 是 逐 步 发 展
1 . 1 . 3 复合驱 油 法
许 多 油 田的 情 况较 为 复杂 , 如 果仅 仅选 择 一 种 采 油 方 法 ,
无法达到理想的采油效 果 , 因此可 以根据油 田的实际情况 , 将 不 同的驱油方式有机结合起来 , 优势互 补 , 并克服一种驱油方 式 的缺 陷, 实现提高采 油率 的 目的。一般复合 驱油法是二元 复合驱 油及 三元复合 驱油 。由 于碱的 经济 性 由于表 面活 性 剂, 在三元复合驱技术 , 可 以使 用碱作 为驱替剂 , 减少 活性剂 的使用 , 在提升采收率的 同时 , 也 降低 了采油成 本 , 经济效益
化学采油法是利用化学物质与地层 或者石油 的发生的化
学反应 , 改变 油 层 的性 质 或 者 石 油 的表 面 张 力 , 减 少 采 油 的 阻 碍, 达 到提 高 采 油 效 果 的 目的 。 其方 法 较 为 丰 富 , 具 体 情 况 如
下:
Байду номын сангаас
1 . 2 热 力采 油法
原油的粘度会随着温度 的升高而降低 , 热力采 油法 即是 利用该性质采用一定的机械设备 , 对地层输入热量 , 使之温度 升高 , 降低原油的粘 度 , 其流 动时受到 的阻力更小 , 且为 驱油
三次采油化学驱油技术发展现状分析

三次采油化学驱油技术发展现状分析近年来,随着全球对石油需求量的逐年增加,原有的二次采油技术已经不足以应对时代发展需求,三次采油技术就应运而生,这项技术的出现也让我国的油田开采水平以及能力得到了一个质的提高。
它主要借助物理反应以及化学反应的共同作用,来达到提升采油驱油效率的目的。
而在科技技术不断发展创新的时代背景下,三次采油化學驱油技术也趋向成熟,并在我国的油田开采领域发挥着不可替代的作用。
标签:三次采油化学驱油技术发展现状引言:石油资源,作为我国化工产业生产运营所需的重要组成部分,它的产量以及质量也与老百姓的日常生产生活息息相关。
与此同时,它也是目前紧缺的一种不可再生资源,世界各国对石油的需求量也随着科技技术的发展而逐年上升。
怎样提高油田的开采率,就成为现阶段所有业内人士需要关注的首要课题。
因此,对三次采油化学驱油技术的发展现状有一个全面彻底的分析研究,对整个油田开采行业来说具有十分深远的意义。
一、三次采油化学驱油技术的内涵1.三次采油驱油技术的内涵三次采油驱油技术,就是指借助物理、化学以及其他方式对剩余油进行开采的技术。
在国际上也将这一技术称作强化采油技术。
合理运用这一技术,可以有效提升油田原油的采收率。
其中,三次采油技术在使用时,会包含多种方式,比如气体注入、化学注入、超声波刺激以及微生物注入等。
2.三次采油驱油技术的流程在油田开采过程中,会经历以下几个阶段:第一,借助油层能量来进行石油开采的称之为一次采油;第二,往油层中注入气体或者水来增加油层能量的采油方式被称作二次采油;第三,将化学物质注入到地层中,用以改变地层中水、气、油以及岩石相互之间的性能,来提升采油率的方式称之为三次采油。
3.化学驱油技术的内涵三次采油中的化学驱油技术,简单来说就是将化学物质与石油或者地层发生反应,对油层的性质或者石油的表面张力等进行改变,减小采油的阻力,以此来实现提升采油率目的的方式。
它也是三次采油技术中应用较为普遍的方式之一,并在油田开采实践中发挥着至关重要的作用。
三次采油技术的发展现状及展望

三次采油技术的发展现状及展望摘要:随着信息技术和采油技术的不断发展,各种采油新兴技术不断被应用于我国石油行业,促进了我国石油行业的快速发展。
从一次采油,二次采油,到第三次采油技术,石油开采在技术层面取得了很大的发展,对于我国基础建设作出了重要的贡献,因此本文在此基础上重点研究了三次采油技术的发展现状及展望,从而更好促进我国石油行业的发展。
关键词:三次采油技术;石油开采;发展现状及展望背景石油行业为我国经济发展做出了重要的贡献,石油开采作为石油行业发展的重要环节,也是为我国直接提供原油的重要工作。
另外开采技术直接决定了石油企业的经济效益以及石油采取的效率问题,但是传统的开采技术过于落后,很难满足新时期人们对石油开采的需求了,随着信息技术和开采技术不断发展,三次采油技术获得空前的发展,对于提升采油效率和利用率提供了技术保障,同时也有效降低了石油企业的开采成本和提高了企业的经济效益。
因此研究三次采油技术对于石油企业的发展至关重要。
1.三次采油技术的具体概念三次采油技术是在一次采油,二次采油技术基础上发展而来的。
关于一次采油的概念是是指利用天然油层能量进行石油开采的过程,是人们最早进行采油所使用的技术,但是这种采油由于技术的限制,使得采油的产量不高,只能占到石油蕴藏量的5%-20%。
二次采油技术主要实在地层能量释放之后,通过人工技术来进行持续不断开采原油,常用的技术有人工注水或者人工注气的方法,来不断增补油层的能量,从而使得增大地层压力,在压力的作用下不断进行原油的开采。
使用二次技术在效率比一次开采技术上有了很大的提升,采收率能够得到15%-20%之间。
三次采油技术是在一次技术和二次技术的基础上发展过来的一种技术,主要是通过使用化学物质来调节油、气、水及岩石相互之间的性能,从而在采收率上面有了大幅度的提高,因此三次采油技术又被成为提高采收率法,在国外这种技术又被成为EOR(EnhancedOilRecovery)技术。
探讨三次采油发展现状及未来发展趋势

探讨三次采油发展现状及未来发展趋势随着我国现今科学技术水平的不断快速化发展,促使人们在日常生活中对于石油的需求量也在不断的增加,我国也逐渐的成为了现今世界上石油进口量比较大的国家,并且每年的发展趋势还在不断的增加。
为了能够更好的促进经济的健康发展实现可持续化发展的目标,就需要对现今使用的石油开采技术进行深入化的研究,从而有效的降低石油在开采过程中的难度与成本,促进石油开采效率的提升。
标签:采油技术;发展现状;未来趋势前言石油资源作为一种重要的战略资源,在我国的能源发展中占据着重要的地位,石油的发展不仅仅对国家经济起到了重要的积极作用,对于人们的日常生活也有着推动意义。
我国的石油资源主要分布在新疆、河南以及胜利等油田,但是石油资源的使用并不属于可再生能源,在对其进行开采时深度比较大且难度也比较大,所以相应的进行开采的成本也得到了提升。
一、三次采油技术的分类(一)三次采油技术分类及原理对于三次采油技术进行分类主要是针对于不同油层的开采的不同特点实现对其具体的分类,在现今的发展过程中国内外使用的都是三次采油技术,主要有化学法采油、热力法采油、微生物法采油以及气驱采油。
对三次采油技术使用的主要技术就是注蒸汽为主要方式的热采方法,现今对于注聚合物方法使用的几率在不断的减小,但是在近些年石油价格的不断升高,又促使其使用剂量得到了增加,并且使用注CO2的方法也在不断的扩大。
(二)化学驱采油聚合物驱采油、表面活性剂驱采油、碱驱采油、表面活性剂-碱-聚合物驱采油、微生物驱油(三)热力采油法在石油开采过程中使用热力采油法,为的就是提升油藏温度,将原油的粘度进行降低的原理,能够有效的降低流动的阻力,为驱油提供了非常大的动力。
(四)微生物驱油技术在石油开采过程中使用微生物驱油技术,所采用到的原理就是将微生物在自然地生物代谢过程中所产出的产物作为原料,然后对这些产物中丰富的磷脂、糖脂以及蛋白质等有机成分实现对水界面张力进行降低的作用,因为这些物质中的成分有着比较强的表面活性,使用中比较稳定、吸附滞留量比较小,并且无毒无害,对该技术的使用是其它表面活性剂所不具备的优势。
三次采油技术现状及展望

三次采油技术现状及展望摘要:本文主要介绍了三次采油的产生背景、基本原理以及主要的驱油方法,并对三次采油在二十一世纪的发展趋势和亟待解决的问题进行了展望。
关键词三次采油表面活性剂驱油剂石油被广泛运用于交通运输、石化等各行各业,被称为经济乃至整个社会的“黑色黄金”、“经济血液”。
石油作为当今最重要的不可再生能源和化工原料,关系到一个国家的能源和国防安全,对国家的经济发展和人民的生活水平的提高具有重要意义。
就目前的石油开采技术而言,通过所谓的一次(自喷)和二次(注水)采油,只能采出总储量的30%左右。
如果应用最新的强化采油技术(Enhanced Oil Recovery )技术,也称三次采油技术,将能进一步提高采收率15-20% ,继续保持我国石油的稳定高产,对我国的经济发展具有重要的战略意义。
一、三次采油的基本原理经过一、二次开采后的原油称为残余油,通常以簇状﹑孤岛状﹑膜状以及柱状等非连续相形式被束缚于多孔性的地下孔隙网络中。
残余油能否流动理论上取决于毛细管数(Ne)的大小:Ne=Uw×Vw/σ=△P/(L×σ)式中:Uw、Vw分别为注入水的粘度和流速;△P/L为压力梯度;σ为油/水界面张力。
该式表征了二相渗流过程中动力(粘滞力)和阻力(毛细管力)的相对影响,显然毛细管数的大小决定着毛细管中油滴的运动状态、滞留位置和滞留液滴的大小。
一般说来,残余油量(通常称为饱和度)随毛细管数增加而减小。
因此,要驱动残余油,方法有两种:(1)提高驱替相流速和粘度,(2)降低界面张力。
前者通常受到技术条件限制,而后者可以通过向高含酸原油中加入碱或直接加入表面活性剂来实现。
实验表明在最佳条件下,生成或加入的表面活性剂能使界面张力从几十mN.m-1降到10-3mN.m-1以下,即可以使毛细管数上升105倍,残余油饱和度接近于零。
这就是表面活性剂驱和三元复合驱的理论基础,而具体的机理则包括:(1)油/水界面张力的降低,(2)原油的乳化,(3)岩石润湿性的改变(从油润湿转变为水润湿)等。
石油开采三次采油技术应用现状及发展探析

石油开采三次采油技术应用现状及发展探析随着油藏资源的不断开采,石油开采技术也在不断地升级发展。
三次采油技术作为目前采油领域的重要技术之一,具有开采效率高、经济效益好等优势。
本文将从三次采油技术的概念和分类、应用现状和存在的问题、发展前景及展望等方面进行探析。
一、三次采油技术的概念与分类常规的石油开采方式只能开采出油井周围的原油,而难以开采到岩石缝隙中的原油,这就需要三次采油技术的应用,使原本难以开采的岩石缝隙中原油被采集。
三次采油技术三个阶段,即水驱、气驱和聚合物驱的联合协同作用,采用化学物质或者物理手段促进岩石中残余原油的流动,从而实现石油的再生产。
三次采油技术根据驱油介质的不同分为水驱三次采油、气驱三次采油和聚合物驱三次采油。
其中,水驱三次采油是指锁藏在岩石中间的原油被水冲刷而被驱出来,通过井口采集。
气驱三次采油是指通过注入天然气或二氧化碳等气体来驱动岩石中的残余原油,使其流入油井,达到采油目的。
聚合物驱三次采油是利用聚合物在岩石中墙面结合的特性,使残余原油形成微粒,流动性增强,更易于提取,从而实现采油。
二、三次采油技术的应用现状三次采油技术自上世纪70年代起就开始应用于我国石油产业,至今已在大量油田得到广泛应用和推广。
据统计,目前我国开采原油的三次采油技术以上的采油比例已经达到90%以上,水驱占48%,气驱占25%,聚合物驱占17%。
水驱三次采油技术是三次采油技术的主要方式之一,自1979年在长庆油田成功应用后,连续取得一系列的成功应用。
例如,水驱三次采油技术已经成功应用于福山油田、大同油田、庆东油田等油田中。
在应用过程中,水驱三次采油技术主要包括水泵驱动、注水管具、自动控制装置等工具的协同使用,从而实现原油的提取。
气驱三次采油技术也在我国得到广泛的应用,应用场合多样。
例如,氦气、亚气等非常效气体采用于致密油、油页岩等难以采集的地层中,提高了采油效率。
二氧化碳气体采用于黄骅油田、海拉尔油田等油田,也取得了显著的效果。
三次采油化学驱油技术现状与未来展望
三次采油化学驱油技术现状与未来展望摘要:油田在开发过程中,需要对油藏的地质环境进行分析,梳理出油藏的驱动类型,从而利用科学有效的采油工艺保证油藏的有序开发。
随着开采过程的推进,油藏中的能量不断降低,会出现难以开发的原油,利用传统的技术手段很难进行开发,需要通过增产挖潜措施促进化学驱油质量的提高。
压裂酸化是当前应用效果最好的提升化学驱油质量的手段,也可以利用加强注水的方法,达到化学驱油质量提升的目的。
关键词:三次采油;化学驱油质量;技术1三次采油技术概述随着油田开发的持续进行,油藏中的能量不断降低,产能会受到相应的影响。
为了促进产能的提高,可以人工进行注水的加强或者对渗透率较低的油层开展挖潜增产措施,比如进行压裂酸化技术,还可以进行表面活性剂驱油、注碱水驱油、二氧化碳驱油等措施促进化学驱油质量的提高。
石油是工业发展中的重要能源物质,对社会的发展以及国家的综合国力提升都具有重要的作用。
我国当前正处于石油工业发展的高峰时期,二次采油以及三次技术的应用大大提升了我国石油产量和出油效率,促进我国社会的快速发展。
为了解决能源问题,我国通过大量的实践工作和技术创新提升三次采油技术水平。
2对化学驱油质量存在影响的因素2.1地层的非均质性因为地层都具有一定的非均质性,非均质性越高,会造成化学驱油质量月底。
油层在渗透率方面也会具有较大的不同,渗透率较高和较低的区域其采收效果也会存在差异。
在注水条件相同的情况下,渗透率较高的油层其产能提升速度更快,并且会更早的发现水或者被水淹没,而渗透率较低的油层其水驱效果不够明显。
2.2底层表面的润湿性水湿岩心相较于油湿岩心具有更高的化学驱油质量,底层表面所具有的润湿性类型分为三种,分别是水湿、油湿和中性润湿。
水湿也就是地层的表面具有增油亲水的属性,流体在流动过程中受到的摩擦力较低,能够有效的促进化学驱油质量的提高。
2.3流度比流度指的是流体所具有的相渗透率跟粘度所构成的比值,流度比也就是注入流体所具有的流度跟原油在没有受到影响的区域内的流度所构成的比值。
三次采油技术的现状及未来发展
随着采油过程的深入,开采难度逐渐增大, 需要采用更高级的技术和设备,导致技术成 本不断攀升。
注入剂损害地层
环保问题
在注入过程中,部分注入剂可能会损害地层 ,影响采油效果。
采油过程中产生的废弃物和污染物对环境造 成的影响不容忽视,需要采取有效的环保措 施。
解决方案一:提高注入剖面
1 2 3
采用多段塞注入剖面调整技术
方法来降低成本。
05
三次采油技术的前景展望
提高采收率的前景展望
01
技术发展
02
矿场实践
随着三次采油技术的不断发展和创新 ,如化学驱、热力驱、微生物驱等技 术的进步,将有助于进一步提高采收 率。
已经在一些油田中成功应用了三次采 油技术,并取得了显著的成果,这为 该技术的广泛应用提供了实践基础。
03
其他三次采油技术
化学驱油技术
化学驱油技术是通过向油层中注入化学剂,改变原油的化学 性质,降低其粘度,从而提高采收率。
微生物采油技术
微生物采油技术是通过向油层中注入特定的微生物,分解原 油中的大分子物质,降低其粘度,从而提高采收率。
03
三次采油技术挑战与解决方案
技术挑战
注入剖面不均匀
技术成本高
在三次采油过程中,由于地层条件的复杂性 ,常常会出现注入剖面不均匀的问题,导致 部分油层得不到充分的开发。
研发低成本高效率的注入剂
通过研究新的配方和制备方法,降低注入剂的成本,同时提高 其在地层中的扩散性和流动性。
引入新型采油技术
例如微生物采油、CO2驱油等,这些技术具有成本低、效率高等 优势,可以有效降低采油成本。
优化生产工艺
通过对生产工艺进行优化,提高设备的利用率和减少维护成本, 实现采油过程的降本增效。
三次采油化学驱油技术发展现状
目录写作提纲 (2)内容摘要 (2)关键词 (2)一、三次采油技术 (3)二、我国三次采油技术的现状 (4)三、化学驱油技术的发展 (6)(一)聚合物驱油技术 (6)(二)复合驱油技术 (7)(三)新型化学驱油剂的研制 (7)1、石油磺酸盐 (8)2、石油羧酸盐 (8)3、改性木质素成酸盐 (8)4、烷基苯磺酸盐 (8)四、中国的三次采油技术发展趋势 (9)五、结束语 (13)参考文献 (13)写作提纲1、三次采油技术介绍。
2、我国三次采油技术现状。
3、主要的三次采油技术:化学驱采油技术。
1)聚合物驱油在采油中的应用。
2)复合驱油在采油中的应用。
3)新型化学驱油及新型驱油技术在不同岩石种类的底层中应用。
4、结合我国目前的现状,分析三次采油技术在我国采油行业中发展的趋势。
内容摘要:三次采油是油田开发技术上的一次飞跃,与二次采油相比,它借助物理和化学的双重作用,提高驱油的波及体积和效率。
经过近20年的研究和实践,中国的化学驱油在技术、规模、效果等方面均已走在世界前列。
近30个矿场的表明,聚合物驱可提高采收10%,复合驱可提高采收率15%-20%。
1997年,中国聚合物驱增油量303×104t,“九五”期间增油1500×104t.中国的油田多为陆相沉积和陆相生油,预测二次采油的平均采收率为34.2%,近百亿吨储量留在地下。
这一条件为中国的三次采油提供了巨大潜力。
今后,中国的三次采油要在驱油机理、深化对油藏的认识、降低驱油剂成本和用量、先期深度调剖、提高工程的整体经济效益等诸方面加强研究,最大限度地提高采收率和经济效益。
关键词:三次采油化学驱复合驱经济效益采油化学驱油技术发展现状一、三次采油技术石油是一种非再生的能源, 是发展石化工业的基础原料, 同时也是国家的重要战略物资, 关系到国民经济的全局。
石油采收率不仪是石油工业界, 而且是整个社会关心的问题。
石油开采可分为三个阶段。
一次采油是依靠地层能量进行自喷开采, 产量约占蕴藏量的一。
三次采油化学驱油技术发展现状
・
整套技术都将随着三次采油技术的应用而发生变
化 。油 田开 发要 建立 在更 广泛 的多 学科 综合 应用 基
础上 , 从宏观和微观上更深化对地下流体渗流的认
识, 深化 对油 田的认识 。 三次 采油 将把 油 田开 发带 入
次采油 要求 更精 细地 掌握 分散 原油 在地 下油 层 中的 分布 , 究新 的驱油剂 与 十分复 杂 的岩 石矿 物 、 研 流体
识 到制 约 二次 采 油 采 收率 提 高 的 原 因 , 而 提 出 了 从
三次 采油 新方 法 。
的物理一化学作用 ; 探索并掌握非牛顿流体多相渗
次采 油 。 它反 映 了早 期 的油 田开 发技 术水平 较 低 ,
使9 %左右的探 明石油储量留在地下被废弃 。 o 随着
渗 流理 论 的发展 , 西定律 应 用于 油 田开发 , 们认 达 人
识 到 油井 产 量 与压 力 梯 度 呈正 比关 系 , 一次 采 油 采 收率 低 的主 要 因 素是 油 层 能量 的 衰 竭 , 从而 提 出了
12 4
8 00 期
三 次 采 油 化 学驱 油 技 术 发 展 现 状
庞 丽 丽 , 宇清 宁
(. 国 石 油 大学 ( 东 ) 油工 程 学 院 , 东 东 营 2 7 6 ; 1中 华 石 山 50 1 2 中 国 石化 胜 利 油 田 分公 司 东 辛采 油 厂 , 、 山东 东 营 2 7 9 ) 5 04
2 世 纪 4 年 代 以前 , 田开发 主要 是依 靠天 然 O O 油 能量 消耗 开 采 , 一般 采 收率 仅 5 ~1 % , 们称 为 O 我
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三次采油化学驱油技术现状与展望作者:武宜乔来源:《当代化工》2016年第08期摘要:介绍了几十年来采油技术的发展概况,概括了三次采油的种类,以及采油作用原理。
针对化学驱采油的分类,详细阐述了表面活性剂驱和聚合物驱油采油所使用到的化学原料,并对化学驱油采油技术的发展要求和发展方向进行了展望。
关键词:三次采油;表面活性剂;聚合物驱中图分类号:TE 39 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2016)08-1851-03Abstract: Development status of the oil recovery technology in recent years was introduced;types and principles of technologies of tertiary oil recovery were outlined. Chemicals used in surfactant flooding and polymer flooding were introduced, development requirements and development direction of the chemical flooding technology in the future were discussed.Key words: tertiary oil recovery; surfactant; polymer flooding石油作为一种不可再生资源,被广泛应用于交通运输、化工工业生产等各个领域[1]。
它是国民经济的命脉。
目前我国石油探明储量已达50亿t,但其中多为较难开采的重质原油。
近年来,随着中国经济的高速发展,石油消费量日益增大,可原油供给量却逐年下降。
为了提高原油产量,需要提高采油驱油效率,这无疑具有重要的战略意义。
石油的开采过程可以分为三个阶段。
一次采油(POR)主要依靠地层原有的压力把原油压出地表,这种方式的采收率比较低,约为5%~10%[2]。
随着渗流理论的发展,人们意识到一次采油量的降低与油层压力减退有关,压力梯度影响着油井的产量。
二次采油(SOR)依靠向地下注入高压水来提高井下压力,从而使石油得到进一步开采,其采出液在初始阶段含油量比较高约可达30%左右,但随着开采的进行原油含量逐渐减少,当采出液的油含量低于10%的时候,无法有效的提高原油产量,此时一般能采出原油地质储量的40%~60%,还有很大一部分的原油是以液滴的形式存在于岩石的孔隙中,注水等通常的方式无法将其有效取出,因此发展出了更为有效的三次采油(EOR)方式。
1 三次采油方法分类三次采油是以二次采油为基础,通过优化选择驱油剂以到达提高驱油效果的作用,经过几十年的发展原油的采出率可以在原来的基础上提高了近20%。
三次采油技术可以大致分为热力驱、混相驱、微生物驱和化学驱这四大类。
1.1 热力驱采油技术热力驱的作用机理是通过热能大大降低原油的黏度,从而提高波及效率提高其流动性。
由热源作用方式不同大致可分为向油层中注入载热蒸汽和在井下点燃油层的火烧油层法[3]。
蒸汽采油的方法因其操作技术较为简单是热力驱中较为常见的方法。
1.2 混相驱采油技术混相驱采油技术利用各种介质之间的相互溶解,使得各种相之间的张力减小,界限溶解消失,从而减小毛细管效应,达到提高采收率的效果。
由驱油物质不同大致可以分为各种轻质烃类混相驱油,CO2混相采油和氮气驱采油[4]。
1.3 微生物驱采油技术微生物驱油主要分为两种,一种是将细菌代谢物注入地层之中,这些生物代谢聚合物是天然的表面活性剂,将其与一些溶剂和乳化剂混合可以起到改善驱油效果的作用[5],其作用原理与化学驱油相似。
另一种生物驱油是在地层中直接培养微生物,以地层中原有的烃类营养物质或者人工注入物为原料,在地下生成一系列代谢产物,这种方式较上一种更为简便易行,是目前微生物驱的发展方向。
1.4 化学驱采油技术化学驱油按照作用方式不同可以分为聚合物驱油(Polymer)、表面活性剂驱油(Surfactant)、碱水驱油(Alkaline)以及三种物质混合的三元复合驱油(ASP)。
三元复合驱油效果良好,且成本相对较低,但是在实际施工的过程中向地层中加入了很多强碱性物质,会对环境造成一定的影响,而且过量的强碱性物质会腐蚀地层,对聚合物驱油作用造成一定影响[6]。
聚合物驱油通过向注入水中加入较高相对分子质量的聚合物,从而起到增加注入水的粘度的作用,改善油水流度比。
注入的聚合物溶液具有较高的粘度可以大大提高油层的波及效率,从而起到提高采收率的作用[7]。
表面活性剂驱油是利用表面活性剂减弱油水界面间的张力,从而使得二次采油中岩石孔隙中的水油相得以驱出,使得驱油效率和采收率得到进一步提升[8]。
表面活性剂的选择与使用决定了这种驱油方式的采出效率,开发改良新型表面活性剂是提高采收率的重要方式。
2 三次采油用表面活性剂由于阳离子表面活性剂非常容易在地层中发生吸附和沉淀作用,所以一般不在工业采油中使用。
非离子表面活性剂也有所研究,但是效果不佳。
阴离子表面活性剂是目前国内外在三次采油中较为常用的表面活性剂。
主要包括石油磺酸盐[9](Petroleum Sulfonate)、羧酸盐(Carboxylate)、烷基芳香磺酸盐(Alkylbenzene Sulfonate)、木质素磺酸盐(Lignosulfonate)等。
2.1 石油磺酸盐石油磺酸盐是上世纪60年代开发出的一种表面活性剂,目前是在三次采油中应用最为广泛的一种阴离子表面活性剂,它的制备过程是以原油及其半衍生品等为原料,经过三氧化硫磺化过程后通过碱中和制得,组成较为复杂,存在多种变化,其活性组分大部分为有支链结构的多烷基芳基单磺酸盐[10]。
但其原料来源丰富且廉价,这使得石油磺酸盐类表面活性剂的生产成本较低。
驱油用磺酸盐应具有较好的界面活性。
因此在制备时需要考虑磺酸盐的多种性质,如溶解性、抗盐性、界面张力等,以及其在油藏岩石上的吸附作用等。
在使用的过程中还可以按一定比例混合不同分子量的石油磺酸盐,以提高驱油特性。
2.2 羧酸盐石油羧酸盐是由芳香烃含量较低的石油或石油馏分,通过高温氧化的方法,经过皂化、萃取等步骤制得的。
今年来的研究表明[12],随着原油碳数的增加,所需石油羧酸盐烃的碳链数长度也有所增加。
石油梭酸盐与直链磺酸盐之间的组合还能产生很好的协同效应,将两者复配之后的体系效果优异。
2.3 烷基芳香磺酸盐烷基芳香磺酸盐按照合成时芳香基团的的碳链组成不同,可大致分为轻烷基苯和重烷基苯。
重烷基苯是洗涤剂生产的副产物,具有原料易采集,磺化率高等优点。
而且重烷基苯的磺化产物重烷基苯磺酸盐(HABS)有良好的驱油作用。
2.4 木质素磺酸盐木质素是广泛存在于植物细胞中的一类十分复杂的芳香类聚合物。
其价格低廉,原料可以来源于制浆造纸工业的副产品,木质素的基本结构单元为苯丙烷基以及对羟基苯丙烷单元等。
可以在其结构单元上连接各种其他的功能基,使其功能属性得到进一步开发。
将木质素的官能团进行横化后,中和掉所得的产物即可得到木质素磺酸盐。
2.5 非离子型表面活性剂非离子表面活性剂具有溶于水后不电离的特性,因此溶液中的阴阳离子以及酸碱性物质都不会对其造成较大的影响,耐盐、耐酸碱性较强。
但非离子表面活性剂的溶解度随着环境中温度的升高而逐渐降低,达到某一个临界点时,非离子型表面活性剂就会从溶液中析出,严重影响了驱油作用效果。
因此,在实际生产过程中要主要使用温度的控制,不适宜在较高的温度环境中工作。
按亲水基的种类的不同可以将驱油用非离子表面活性剂分为聚氧乙烯型和多元醇型两类[13]。
其中聚氧乙烯型比较常见,它是由含有表面活泼氢的的疏水性原料同环氧乙烯加成而得的(图1)。
3 三次采油用聚合物驱种类3.1 聚丙烯酰胺(HPAM)聚丙烯酰胺(HPAM)是目前使用最为广泛的一类驱油剂,它是由部分水解的丙烯酰胺单体合成的类似直链状聚合物。
经过多年的发展,聚丙烯酰胺的相对质量已经可以高达2500×l04,甚至3 000×104。
聚丙烯酰胺分子是一种长链结构高分子。
电镜下观测可以发现其结构通常为无规则线性。
由于其表现出一定的柔性和聚电特性,这使得聚丙烯酰胺的分子构象容易改变,从而严重影响了它的使用性能[14]。
特别是在环境条件比较苛刻的油层环境中,如高温和高矿化度,容易使得聚合物发生相分离,进而大大影响其作用效果。
3.2 黄原胶黄原胶是一种天然的微生物产物。
其主链是类似于单糖合成纤维素的链状构成。
主链上的高分子糖类重复相间出现。
由于黄原胶的分子结构组成为螺旋状,使得其具有一定的抗温抗盐特性。
黄原胶的生产工艺较为复杂,这使得黄原胶生物聚合物的成本较高。
因此,限制了在油田上的大规模推广应用。
3.3 疏水缔合聚合物疏水缔合聚合物,是以聚丙烯酰胺分子链为主链,向其中引入疏水基团。
疏水基之间相互作用,增强了分子内部的作用力,有利于其在溶液中铺展,宏观表现为具有一定的黏度[15]。
此外,疏水缔合聚合物的耐盐、抗剪切等性能也较为优良。
还有有一种梳形聚合物,它的组成是在侧链上同时含有亲油基和亲水基,如此以来整个聚合物就被分子间和分子内部的作用力排开,形成梳子形状,具有较好的驱油效果(图2)。
3.4 两性聚合物两性聚合物的分子链上同时具有阳离子基团和阴离子基团的一类共聚物。
这种聚合物通常使用在盐水中。
因为在盐水溶液中,盐类可以发生自身的电解作用,从而释放出了正负离子,这些离子可以与聚合物内的阴、阳离子基团相结合,从而大大降低了聚合物内部的吸引力。
因此,两性聚合物多使用在电解质溶液中,并且表现出了较高的黏度。
4 结束语经过几十年的发展我国的三次采油技术得到了长足的发展,然而三次采油技术仍然是十分具有挑战性的世界性高新技术难题。
如何在保护环境,绿色健康发展的同时,进一步提高采收率需要进一步研究探索。
进一步研究驱油作用机理,对于不同类型的油层地质情况,有针对性的采用不同的驱油方式,开发新方法、新装备,以降低成本和提高采收率为目标,制备出新型的表面活性剂以及高分子量驱油用聚合物。
参考文献:[1] 李梅霞. 国内外三次采油现状及发展趋势[J]. 当代石油石化,2008(12):19-25+49-50.[2] 庞丽丽,宁宇清. 三次采油化学驱油技术发展现状[J]. 内蒙古石油化工,2010(08):142-145.[3] 陈民锋,郎兆新,姜汉桥. 热力——表面活性剂复合驱油研究[J].西安石油大学学报(自然科学版),2005(02):46-51+8-9.[4] 吴忠宝,甘俊奇,曾倩. 低渗透油藏二氧化碳混相驱油机理数值模拟[J]. 油气地质与采收率,2012(03):67-70+115.[5] 刘骊川. 微生物驱油技术的研究进展与应用前景[J]. 中外能源,2009(03):41-45.[6] 周成裕,萧瑛,张斌. 国内化学驱油技术的研究进展[J]. 日用化学工业,2011(02):131-135.[7] 周雅萍,赵庆辉,刘宝良,郭丽娜,潘攀,滕倩. 化学驱油方法提高稠油油藏采收率实验研究[J]. 精细石油化工进展,2011(05):3-9.[8] 袁瑞. 新型化学驱油剂的分子行为与性能研究[D]. 山东大学,2013.[9] 张志军. 三次采油用改性石油磺酸钠的合成与性能研究[D]. 大连理工大学,2009.[10] 李翠平. 含表活剂驱油体系的界面特性及其在化学驱中的作用[D]. 大庆石油学院,2009.[11] 李建波,胡正海,张莉梅,陈龙利,唐明进. 化学驱油用表面活性剂合成及性能研究进展[J]. 精细与专用化学品,2014(10):42-47.[12] 冷俊,潘一,李东胜,李晓鸥. 油田化学驱油技术的应用[J]. 当代化工,2014(08):1495-1497+1501.[13] 程云. 一种三次采油用表面活性剂的合成研究及性能测定[D]. 南京理工大学,2014.[14] 兰玉波,杨清彦,李斌会. 聚合物驱波及系数和驱油效率实验研究[J]. 石油学报,2006(01):64-68.[15] 宋考平,杨二龙,王锦梅,隋新光. 聚合物驱提高驱油效率机理及驱油效果分析[J]. 石油学报,2004(03):71-74.。