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三次采油过程中表面活性剂有什么作用?

2018-03-29 00:00:00
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驱油用表面活性剂可分为非离子型和离子型,为了增强表面活性剂的性能,科学工作者研究了一系列新型表面活性剂,如非离子-阴离子表面活性剂、氟表面活性剂、双子表面活性剂、生物表面活性剂等。这些新型表面活性剂不仅具有良好的表面活性,还具有耐温抗盐等性能。目前,表面活性剂还存在合成工艺复杂、成本高、应用不足等问题。为解决这些问题,需对表面活性剂分子结构进行改进,或将其与碱、聚合物复配,成为一种很有潜力的驱油方式。


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三次采油过程中,在注入水中加入一定量的表面活性剂,可降低油水界面张力,从而驱替水驱残余油,进一步降低剩余油饱和度,提高驱油效率。界面张力越低,降低剩余油饱和度的幅度越大,提高驱油效率和采收率的幅度就越大。表面活性剂的驱油机理可分为以下几个方面:  

(1)降低油水界面张力机理  

提高洗油效率一般通过增加毛细管准数实现, 而降低油水界面张力则是增加毛细管准数的主要途径。油水界面张力越小,则毛细管准数越大,残余油饱和度越小,驱油效率越高。

(2)乳化机理  

表面活性剂体系对原油具有较强的乳化能力,在水油两相流动剪切的条件下,能迅速将岩石表面的原油分散、剥离,形成水包油(O/W)型乳状液,从而改善油水两相的流度比,提高波及系数。

(3)聚并形成油带机理  

若从地层表面洗下来的油越来越多,则它们在向前移动时可发生相互碰撞。当碰撞的能量克服它们之间的静电斥力时,就可聚集起来。油的聚集可形成油带,这油带在向前移动时,又不断遇到分散的油聚集进来,使油带不断扩大,最后从油井采出。

(4)改变岩石表面的润湿性(润湿反转机理)  

研究结果表明,驱油效率与岩石的润湿性密切相关。油湿表面导致驱油效率差,水湿表面导致驱油效率好。合适的表面活性剂,可使亲油的地层表面反转为亲水表面,油对地层表面润湿接触角增加,油对地层表面润湿接触角的增加,可减小粘附功,也即提高了洗油效率。


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