表面活性剂驱提高采收率技术
提高原油采收率原理EOR第六章表面活性剂驱
微乳的类型: 微乳类型：水外相微乳、油外相微乳、中相微乳（过渡态）
图6－1 微乳类型的转换
微乳类型决定于：活性剂的类型、使用温度、油的性质 （如烃的碳数）、水中的电解质（种类和浓度）、体系 中的助表面活性剂（种类和浓度）
微乳的准（pseudo）三组分相图
（a）水溶性表面活性剂 （b）油溶性表面活性剂 图6－2 微乳的准三组分相图
四、泡沫驱
泡沫配制 水：淡水，也可用盐水 气：氮气、二氧化碳气、天然气、炼厂气或烟道气 起泡剂：主要是阴离子型表面活性剂或非离子型表面活
性剂 在起泡剂中还可加入适量的聚合物（提高水的粘度，从 而提高泡沫的稳定性）和盐（调整表面活性剂的亲水亲 油平衡）。
四、泡沫驱
对起泡剂的亲水基而言，在亲油基选定后，亲水基的亲水性强一些 为好，这主要是亲水基的亲水性越强，形成气泡膜的排液速度越小， 泡沫越稳定；亲水基的亲水强弱参考如下顺序：
图6－3 图6－2中A、B两点的相态
O——
W
一活 组性 分剂
和 ；助 油活 为性 一剂 组为 分一
组 分 准； 三水 组和 分盐 为 另
S
油水比1：1
活性剂浓度不变
盐 可 以 调 整 值
HLB
随着盐含量的增加，表面活性剂由亲水性变至亲油性，微乳体系的类 型由水外相微乳（L）变成油外相微乳（U）。
图 4-5 30℃不同含盐量时相体积的变化（1）5g/LNaCl，形成水外相微乳；（2）15g/LNaCl，中相微乳； （3）25g/LNaCl，形成油外相微乳；（4）100g/LNaCl
地面发泡：将气体通过浸在起泡剂溶液中的发泡器进行发泡，然 后将泡沫注入地层中。 地下发泡：将水、气和起泡剂注入地下，利用孔隙的分散和机械 作用，在油藏中生成泡沫。
注表面活性剂提高低渗储层原油采收率
注表面活性剂提高低渗储层原油采收率
注表面活性剂是一种可以提高低渗储层原油采收率的一种技术手段。
低渗储层指的是
储层渗透率较低的地层，一般渗透率小于0.1mD。
由于渗透率低，原油在储层中流动困难，开采难度较大。
而注表面活性剂技术可以改善储层原油的流动性，提高采收率。
注表面活性剂是一种能够降低液体表面张力的物质，能够在液体中形成一个分子层，
使得液体界面变得更加稳定。
在油藏开发中，注表面活性剂可以通过两种方式提高低渗储
层原油的采收率。
注表面活性剂可以通过减小原油和储层岩石之间的液体表面张力，增加原油在储层中
的渗透性。
由于油藏岩石孔隙较小，原油粘度较大，原油往往无法顺利地通过岩石孔隙和
毛细管力进行流动。
而注表面活性剂的添加可以减小原油和岩石孔隙表面的张力，降低粘
附力，使得原油能够更容易地通过储层岩石孔隙，提高渗透率。
注表面活性剂还可以通过改变原油和水之间的相互作用，增加水和油之间的顺序。
在
储层中，往往存在大量的残余水，而水和原油之间的亲和力较大，导致原油无法有效地被
开采。
而注表面活性剂的添加可以改变水和原油之间的亲和力，使得原油能够更容易地被
迫出储层，提高采收率。
注表面活性剂是一种可以提高低渗储层原油采收率的一种有效技术手段。
通过减小原
油和储层岩石之间的液体表面张力，改变原油和水之间的相互作用，使得原油能够更容易
地通过储层岩石孔隙和被开采，提高采收率。
超低渗油藏表面活性剂降压增注及提高采收率
超低渗油藏表面活性剂降压增注及提高采收率我国目前的超低渗油藏数量以及规模都在不断增加，国内油田的一个油田区块属于典型的超低渗油藏，在针对该油藏进行注水开采的过程中，由于储层本身的物性相对比较差，具体开采过程中出现了注水驱替困难的现象。
其中一部分注水井在作业过程中注入压力出现了不断升高的现象，而且油井实际的产量比较低，注水开发效果相对比较差。
针对这种现象先后利用了4种表面活性剂实施了降压增注以及采收率提升实验。
OBS-03表面活性剂在实际使用过程中能够让注水井的注水压力实现明显下降，而且能够有效的提升油井产量。
标签：超低渗油藏;表面活性剂;降压增注;采收率引言某油田其中一个油田区块油藏的实际埋藏深度达到了500m，油藏储层整体的平均孔隙度达到了10.9%，平均渗透率为0.78×10-3μm2，地层的压力系数达到了0.6，地层的平均温度达到了35℃，是一种比较典型的低孔隙度超低渗低压型油藏。
该区块油藏实际的孔喉半径相对比较小，最小的Ⅰ类储层中实际的孔喉半径仅仅能够达到0.11μm，而且原油实际的躯替压力非常高。
在进行注水开发作用过程中注入压力实际能够达到10～12MPa，这个数值已经与地层的策略压力非常接近，由此也可以看出注水压力相对偏高。
为了能够实现对该油田区块注水开发压力的有效控制，在充分结合油藏实际的状况之后，针对注水井表面活性剂降压增注技术进行了深入探讨。
1 实验过程1.1仪器设备在本次研究过程中主要使用了全自动表面张力仪、显微镜、旋转黏度计以及动态接触角测量仪等一些设备[1]。
1.2实验材料主要利用了微生物发酵液中所含有的生物表面活性剂作为本次实验的表面活性剂，这种活性剂主要是糖脂类表面活性剂，与此同时为了能够实现表面活性剂组成的进一步优化，在实验过程中同时使用了少量的烷基酚聚氧乙烯醚类以及烷醇酰胺类等非离子性的表面活性剂。
在油田油藏经过脱气脱水处理的原油作为主要的原油试样，样品实验温度设置为35℃，黏度实际达到了15.98mPa·s。
气体辅助乳液型表面活性剂驱提高高温高盐油藏采收率
加剧油藏岩石润湿性
高温会使油藏岩石润湿性发生变化， 影响油水在岩石表面的吸附和润湿， 进而影响采收率。
高温会使油藏流体黏度增加，降低流 动性，影响采收率。
高盐对采收率的影响
01
02
03
离子效应
高盐浓度会改变油水界面 上的离子分布，影响界面 张力和润湿性，进而影响 采收率。
结垢和沉淀
高盐浓度可能导致水垢和 沉淀物的形成，堵塞油层 和管道，降低采收率。
04
实验设计与结果分析
实验设计
选择实验材料
选择适合高温高盐油藏的表面活性剂、 气体、助剂等材料。
设计实验流程
设计合理的实验流程，包括表面活性 剂溶液的配制、气体的注入、油藏模 拟等步骤。
确定实验参数
根据实际情况，确定实验参数，如表 面活性剂浓度、气体压力、注入速度 等。
实验操作
按照设计的流程和参数进行实验，记 录相关数据。
气体辅助乳液型表面活性 剂驱提高高温高盐油藏采 收率
• 引言 • 气体辅助乳液型表面活性剂驱技术 • 高温高盐环境对采收率的影响 • 实验设计与结果分析 • 结论与建议
01
引言
目的和背景
针对高温高盐油藏的开采难题， 研究气体辅助乳液型表面活性 剂驱提高采收率的方法。
分析表面活性剂在高温高盐环 境下的性能变化，以及其对采 收率的影响。
对比不同方法
将气体辅助乳液型表面活性剂驱与其他驱油方法进行对比，分析 其优缺点。
结果讨论
根据对比结果，对气体辅助乳液型表面活性剂驱提高高温高盐油藏 采收率的机理进行深入讨论。
实际应用前景
探讨气体辅助乳液型表面活性剂驱在高温高盐油藏中的实际应用前 景。
05
结论与建议
表面活性剂驱乳化作用对提高采收率的影响
表面活性剂驱乳化作用对提高采收率的影响近年来，社会经济市场对石油资源的需求日益增长，促使大型石油公司在石油开采过程中使用表面活性剂，以进一步提高自身的采收率。
本文详细分析了表面活性剂乳化对提高采收率的影响。
标签：驱乳化;影响;表面活性剂;采收率在油藏开发过程中，影响乳化作用的因素很多，包括表面活性剂、聚合物、地层环境、原油组成和驱替条件等。
表面活性剂能降低油水界面张力，形成胶束溶解油水，形成乳液和微乳液。
一般认为，表面活性剂降低油水界面张力的作用是表面活性剂驱提高采收率的主要因素。
油水界面张力能否降至超低是化学驱中选择表面活性剂的关键指标。
三元复合驱油的近年来，一些学者发现乳化是提高原油采收率的关键因素，但对表面活性剂驱很少研究乳化的油回收的影响，因此，在某些油田西区为例，研究了表面活性剂驱乳化影响高温高盐油藏提高采收率。
研究区平均地层温度为85E，地下原油粘度为1。
25mPa·s，原始地层水总盐度为25.58×1 04mg/L。
其中Ca2+和M92+的质量浓度分别为4700和1000mg/L。
经过30多年的开发，研究区采收率已接近水驱标定采收率，进入高含水开发后期。
综合含水率已超过96%，但剩余储量仍高达600×10t。
一、探究表面活性剂对提高采收率的影响实验为了更好地了解表面活性剂乳化对提高采收率的影响，对油气田进行了较为全面的实验研究。
1.实验材料。
（1）使用的表面活性剂：YD-G1（非离子表面活性剂）、SH-y-1（阴离子表面活性剂）;（2）所需油：大型油气田的脱水脱气原油，模拟原油以1：1的比例混合和混合，粘度约为0.9～1m Pa*S;（3）使用的岩心：长700米，宽23米，渗透率约0.4平方微米;（4）所需仪器：液滴界面旋转张力计、激光粒度分布器、多功能物理能量模拟装置和高速色散均质器。
2.实验法。
（1）耐高温、耐盐度分析：取一定量的水，注入区块试验现场，在表面活性剂溶液YD-G1与SH Y-1中制备，为0.3毫摩每升;在低于85℃、油水界面张力引起实验室在油田;、密封包装的油和适量水，保存在120℃的保温箱内30天后，其测试的界面张力。
提高采收率3表面活性剂驱
2.胶束溶液
油+水+大量表活剂——→ 胶束溶液 （1）水中加入活性剂 a.浓度很小时，活性剂浓集于水表面
水
b.浓度增大，活性剂开始进入水中。
c.浓度进一步增大到CMC(Critical micelle concentration)以上，活性剂非极性端缔结为 胶束（因极性端亲水）。
（2）再加入油
A(2)
A(1) A1
E
接着，第二、第三孔隙中的组成依次接近注入的 活性水组成A。 组成由A逐渐过渡到E的一个区域
混相带 过渡带 富油带 原始油水区Sor
过渡带排驱条件改善， σ降低，Sor易流动， So↑。
§4
复合驱(Combination)
表面活性剂驱（活性水驱和微乳液驱）：降
低界面张力和增溶机理，提高驱油效率。
第三章 表面活性剂驱 Surfactant Flooding
油
界面与界面张力σ
水
水驱油后，油层中有油水两相，存在界面和
界面张力，油水界面张力一般10-30mN/m 。
加入表面活性剂后，由于表活剂具有两亲特
性，有效地降低了界面张力。
选择适当的表面活性剂，可以使界面张力降
至10-3mN/m数量级。
σ降低，毛管数大大增大（而通过提高速度潜
搅拌
M1
1ml油被增溶
体系总组成a1： 4ml W, 40%
S
4ml O ，40%
2ml S ， 20%
M1.
微乳液组成M1：
.a1 O
4ml W, 57.1%
1ml O， 14.3% 2ml S， 28.6%
W
(2)保持油水量不变，增加S用量，得到（a1，M1)， (a2，M2)， ........ ，(an，Mn)。当S增加到某值时， an与Mn重合（单相）
表面活性剂驱油
实验结果与分析
驱油效率
通过对比不同表面活性剂的驱油效率，分析 表面活性剂性能的优劣。
采收率
评估表面活性剂对提高采收率的作用，分析 其对油藏的增采潜力。
影响因素
分析实验过程中温度、压力、注入速度等参 数对驱油效果的影响。
适用性
评估不同类型表面活性剂在不同油藏条件下 的适用性。
案例分析
案例选择
选择具有代表性的实际油田作为案例研究对象。
非离子型表面活性剂
总结词
非离子型表面活性剂是一种温和型表面活性剂，具有低毒、 低刺激性和良好的生物降解性。
详细描述
非离子型表面活性剂在水溶液中不发生电离，其分子结构中 含有的亲水基团和疏水基团平衡作用使其具有降低表面张力 和油水界面的能力。非离子型表面活性剂具有较好的耐硬水 性能和抗盐性，适用于多种水质条件。
环保领域
1 2
废水处理
表面活性剂能够降低油水界面张力，促进油滴的 分离和沉降，用于废水中的油类物质的去除。
土壤修复
对于土壤中的油类污染，表面活性剂可以用于增 强油滴的分离和回收，实现土壤修复。
3
溢油处理
在海上或陆地发生的油类泄漏事故中，表面活性 剂可用于降低油膜的厚度和粘性，加速油滴的沉 降和回收。
原理
表面活性剂能够吸附在油水界面上，降低油水界面张力，使残余油易于被采出。 同时，表面活性剂能够改变岩石表面的润湿性，使亲油岩石变为亲水岩石，提 高洗油效率。
表面活性剂驱油的重要性
01
提高采收率
通过降低油水界面张力，表面活 性剂驱油能够将残余油从岩石表 面释放出来，从而提高采收率。
节约资源
02
03
其他领域
01
02
驱油用表面活性剂的发展
驱油用表面活性剂的发展一、概述随着石油资源的日益枯竭和开采难度的不断增大，提高原油采收率成为石油工业面临的重要挑战。
在这一背景下，驱油用表面活性剂的研究与应用逐渐受到广泛关注。
表面活性剂作为一种具有特殊分子结构的化学物质，能够在油水界面形成稳定的乳状液，从而改善原油的流动性，提高采收率。
驱油用表面活性剂的发展历程可追溯到20世纪初期，随着科学技术的不断进步，其种类和应用范围也在不断扩大。
驱油用表面活性剂已经形成了包括磺酸盐类、羧酸盐类、非离子型等多种类型在内的完整体系。
这些表面活性剂在油田开采中发挥着越来越重要的作用，不仅提高了原油采收率，还降低了开采成本，为石油工业的可持续发展提供了有力支持。
驱油用表面活性剂的研究与应用仍面临诸多挑战。
高温高盐油藏、稠油油藏、低渗透油藏等特殊油藏的开采条件对表面活性剂的性能提出了更高要求；另一方面，环保法规的日益严格也要求表面活性剂在生产和使用过程中必须满足环保要求。
未来驱油用表面活性剂的研究将更加注重高性能、环保型产品的研发与应用，以满足石油工业对高效、环保开采技术的迫切需求。
驱油用表面活性剂作为提高原油采收率的重要手段之一，在石油工业中发挥着不可替代的作用。
随着科学技术的不断进步和环保要求的日益严格，驱油用表面活性剂的研究与应用将迎来更加广阔的发展前景。
1. 驱油用表面活性剂在石油开采中的重要作用在石油开采领域，驱油用表面活性剂发挥着举足轻重的作用。
表面活性剂作为一种特殊的化学剂，其分子结构既包含亲水基团又包含疏水基团，这一特性使得它能够在油水界面产生显著降低表面张力的效果。
通过注入表面活性剂，油层中的原油与水的界面张力被大幅度降低，从而增强了原油的流动性，使原本难以流动的石油变得易于开采。
表面活性剂还能够提升地层内部的润滑性，减少石油在流动过程中因摩擦力而滞留在孔洞中的现象。
这种润滑性的提升不仅有助于石油的顺畅流动，还能够减少开采过程中的机械阻力，提高开采效率。
- 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)。
5
作用原理
表面活性剂作用原理
4
生物表面活性 剂
石油磺酸盐用作驱 油剂有如下优点:表面活性 强,能使油水界面张力降至 10 - 3 mN/ m 以下;来源广,
5
孪连表面活性 剂 张烷基苯磺酸盐类表面活
性剂为一种被广泛应用的 三次采油表面活性剂，具 有较好的降低油水界面张 力的能力,并且由于来源广、 价格低而得到广泛应用,但 该表面活性剂的原料成分 复杂,产品的组成和性能不 稳定,这使得不同批次产品 驱油效果差异很大,有时不 得不在现场对每批产品进
3
非离子表面活性 剂
非离子表面活性剂的亲水 基为非离子性基团, 由于非离子性基团的亲水 性要比离子性基团差得 多,因此非离子性表面活性 剂要保持较强的乳化作 用,其分子结构中一般含有 多个非离子性亲水基,此类 表面活性剂耐盐能力强、 耐多价阳离子的 性能好、cmc 低,但在地层 中的稳定性差,吸附量比 阴离子表面活性剂高,而且 不耐高温,价格高。
表面活性剂驱提高采收率技术
The technology of improving oil recovery efficiency by surfactant 指导老师：周洪涛老师 汇报人：五班一组
五班一组成员:于婷婷，陈炳 祯，何柯，杨巍，张墨文， 张旭鑫
目录
表面活性剂驱提 高采收率技术
表面活性剂驱作 用原理
国外矿场试验情况
West Kiehl 油田位于怀俄明州Crook 地区,原始地质储量(OOIP) 为150 万桶, 水驱结束估计采收率为40 %。用三元 复合体系驱油,估计采收率为56 %。 该油田矿场试验井共有4 口,其中注水 井1口,采出井3 口。West Kiehl 油田三 元复合体系驱矿场试验取得了满意的 试验结果。
结束语
3
2
2.高效、廉价、无环境 污染的表面活性剂仍是 表面活性剂驱技术发展 的关键。结垢是三元复 合驱面临的一个问题,人 们试图采用无碱的二元 体系缓解结垢带来的后 果。三元复合驱带来的 乳化被认为利大于弊。
9
谢谢聆听！
Thanks for listening！ 指导老师：周洪涛老师 汇报人：五班一组
7
前期调研
国内矿场试验情况
大庆油田 此外，还有 胜利，大港， 新疆等油田 开始使用 在大庆油田于1993 年开始进行三元复合驱的矿场试验,十几年 来先后开展了5 处三元复合驱矿场试验,其中4 处已经完成,取得 了比水驱提高采收率20 %以上的良好效果[ 16 ] 。在萨尔图区 矿场试验采用的三元复合驱体系为: 1125 %Na2 CO3 、013 %B2100和1 200 mg/ L 1 175A ,可在Na2 CO3 浓度0176 %～1170 %、B2100 浓度0105 %～016 %的范围内同试验区原油形成10 3 mN/ m 的超低界面张力(室内试验表明,三元复合驱在天然岩 心上的驱油效率比水驱提高19144 %) ,并使油井含水率下降,产 油量大幅度增长,同时大幅度减少注水量,提高了采油速度。
聚并的油珠易于采出。
表面活性剂驱的作用原理
4
润湿反转机理
驱油用的表面活性剂的亲水 性大，在地层吸附，使地层 反转为亲水表面，润湿性增 加。
5
提高表面电荷密度机理
阴离子表面活性剂会在岩石 表面吸附，提高表面的电荷 密度，增大斥力，使油珠易 带走，提高洗油效率。
2
3 1 低界面张力机理
降低油水界面张力，降低粘 附功，油易从地层表面被洗 下来，提高洗油效率。
美国的 West Kiehl 油 田
White Castle 油田
Cambridge Minnelusa 油田
在Cambridge Minnelusa 油田进行的 碱2表面活性剂2聚合物驱是一项在经 济和技术上都很成功的项目。预计最 终可采储量为402 400 m3 ,约占原始 地质储量的52 % ,累计增油18 170 m3 , 比水驱采收率提高2314 %。
表面活性剂驱的 应用
结束语
目录
表面活性剂提高 采收率技术
表面活性剂种类
表面活性剂的应 用
结束语
定义和种类
表面活性剂驱的定义
表面活性剂驱是以表面活性剂体系作为驱油剂的驱油法，包括多种驱油技术, 如表面活性剂高浓度体系和低浓度体系、表面活性剂/ 碱或表面活性剂/ 聚合物 二元复合体系、表面活性剂/碱/ 聚合物三元复合体系,还有泡沫驱油体系。
乳化机理
HLB在7~18，会形成稳定水包 油乳状液，使油不易粘回地层， 提高洗油效率，以及Jamin效 应提高波及1
石油磺酸盐
2
重烷基苯磺酸 盐 张烷基苯磺酸盐类表面活
性剂为一种被广泛应用的 三次采油表面活性剂，具 有较好的降低油水界面张 力的能力,并且由于来源广、 价格低而得到广泛应用,但 该表面活性剂的原料成分 复杂,产品的组成和性能不 稳定,这使得不同批次产品 驱油效果差异很大,有时不 得不在现场对每批产品进 行配方调整。
表面活性 剂驱 二元复合 驱
三元复合 驱
泡沫复合 驱
表 面 活 性 剂 驱
活性水驱
其 他 种 类
胶束溶液 驱
微乳驱
泡沫驱
1
种类
表面活性剂的分类
碳酸盐型表面活性剂：烷基磺酸盐，石油
磺酸盐，烷基苯磺酸盐，等
羧酸盐型表面活性剂：脂肪酸盐，石油羧 酸盐，等
聚醚型表面活性剂：平平加型表面活性剂， OP型表面活性剂，Twwen型表面活性剂
8
目录
表面活性剂提高 采收率技术
表面活性剂种类
表面活性剂的应 用
结束语
结束语
1.三次采油用表面活性剂 的研究和应用已经取得 了很多进展,主要集中在 三元复合驱上,也有在表 面活性剂/ 聚合物二元体 系的应用。
1
3.矿场试验证明,与水驱 相比,三元复合驱提高采 收率幅度为20 %。目前 国内外在现场使用的表 面活性剂多为石油磺酸 盐和重烷基苯磺酸盐,孪 连表面活性剂的发展为 表面活性剂的应用提出 了新的方向。
2
种类
表面活性剂的分类
非离子-阴离子型两性表面活性剂：聚氧 乙烯聚氧丙烯烷基醇醚磺酸盐，等 孪连表面活性剂：亚二甲苯几双，双对 本二酚醚，等 生物表面活性剂：鼠李糖脂，海藻糖脂， 愧糖脂，等 3
目录
表面活性剂提高 采收率技术
表面活性剂驱的 作用原理
表面活性剂的应 用
结束语
作用原理
聚并形成油带机理
石油磺酸盐用作驱 油剂有如下优点:表面活性 强,能使油水界面张力降至 10 - 3 mN/ m 以下;来源广, 配伍性好,水溶性好,稳定 性强;生产工艺简单,成本 低。石油磺酸盐在应用中 也存在一些问题:耐盐能力 差,易与高价阳离子形成沉 淀物;临界胶束浓度(cmc) 较高,易被粘土表面吸附, 即药耗大。
配伍性好,水溶性好,稳定 性强;生产工艺简单,成本 低。石油磺酸盐在应用中 也存在一些问题:耐盐能力 差,易与高价阳离子形成沉 淀物;临界胶束浓度(cmc) 较高,易被粘土表面吸附, 即药耗大。
行配方调整。
6
目录
表面活性剂提高 采收率技术
表面活性剂种类
表面活性剂驱的 应用
结束语
应用
加拿大 David Lloydminster 油田