第六章表面活性剂驱课件.ppt

1、 第六章第六章表面活性剂驱表面活性剂驱第一节第一节 什么叫表面活性剂驱什么叫表面活性剂驱1 表面活性剂驱的定义表面活性剂驱的定义 以表面活性剂体系作为驱油剂的驱油方以表面活性剂体系作为驱油剂的驱油方法，叫表面活性剂。法，叫表面活性剂。2 表面活性剂体系表面活性剂体系稀表面活性剂体系稀表面活性剂体系浓表面活性剂体系浓表面活性剂体系w w 0.02 0.020.020.02 w w活性水活性水 胶束溶液胶束溶液泡沫泡沫乳状液乳状液微乳驱微乳驱 3 表面活性剂驱表面活性剂驱类型类型驱油剂组成驱油剂组成表面活性剂存在状表面活性剂存在状态态特点特点活性水驱活性水驱 表面活性剂表面活性剂单个表面活性剂和单

2、个表面活性剂和小缔合体小缔合体最简单的表面活最简单的表面活性剂驱性剂驱胶束溶液胶束溶液驱驱表面活性剂、醇、盐表面活性剂、醇、盐单个表面活性剂和单个表面活性剂和小缔合体、胶束小缔合体、胶束稀表面活性剂体稀表面活性剂体系驱油系驱油泡沫驱泡沫驱水、气、起泡剂（聚水、气、起泡剂（聚合物、盐、醇）合物、盐、醇）单个表面活性剂和单个表面活性剂和小缔合体、胶束小缔合体、胶束稀表面活性剂体稀表面活性剂体系驱油系驱油微乳驱微乳驱水、油、表面活性剂、水、油、表面活性剂、盐、助表面活性剂盐、助表面活性剂胶束胶束浓表面活性剂体浓表面活性剂体系驱油系驱油（1）浓度越来越高，降低界面张力的能力不断强化；）浓度越来越高，降

3、低界面张力的能力不断强化；（2）胶束的数量越来越多，体积越来大，增溶能力）胶束的数量越来越多，体积越来大，增溶能力 不断加强不断加强。4 4 微乳微乳1985年，年，Shah对微乳液提出了如下定义对微乳液提出了如下定义:微乳液为两种互不相溶的液体在微乳液为两种互不相溶的液体在表面活性剂分子界面膜的作用下表面活性剂分子界面膜的作用下生成的热力学稳定的、各向同性生成的热力学稳定的、各向同性的、透明的分散体系。的、透明的分散体系。4 4 微乳微乳（1）组成）组成水水油油表面活性剂表面活性剂助表面活性剂助表面活性剂电解质电解质主要成分主要成分辅助成分辅助成分盐水或淡水盐水或淡水原油或馏分油原油或馏分油

4、阴、非或非阴、非或非-阴表面活性剂阴表面活性剂醇醇盐盐助表面活性剂的作用助表面活性剂的作用（1）调节）调节 油相和水相极性；油相和水相极性；（2）参入形成胶束，增加胶束的）参入形成胶束，增加胶束的空间，增加胶束对油或水的增溶空间，增加胶束对油或水的增溶能力。能力。电解质的作用电解质的作用减小表面活性剂和助表面活性剂减小表面活性剂和助表面活性剂极性部分的溶剂化程度，使胶束极性部分的溶剂化程度，使胶束在更低的表面活性剂浓度下形成；在更低的表面活性剂浓度下形成；同时可使微乳与油或水产生超低同时可使微乳与油或水产生超低界面张力。界面张力。4 4 微乳微乳（2）微乳类型）微乳类型水外相微乳水外相微乳 油

5、外相微乳油外相微乳中相微乳中相微乳（3）微乳的准三组分相图和相态）微乳的准三组分相图和相态S:S:表面活表面活性剂与助表性剂与助表面活性剂面活性剂 W:W:盐水盐水O:O:油油连系线，表示相互平连系线，表示相互平衡的两相衡的两相4 4 微乳微乳（4）决定相态的因素）决定相态的因素表面活性剂类型表面活性剂类型组分的比例（组成）组分的比例（组成）盐含量盐含量盐含量导致微乳相态变化盐含量导致微乳相态变化保持油水比保持油水比和表面活性和表面活性剂浓度不变，剂浓度不变，仅改变体系仅改变体系盐含量盐含量（5 5）微乳段塞图）微乳段塞图OOWWB BX XMMS S1 1 聚合物驱动水聚合物驱动水外相微乳沿

6、外相微乳沿WXWX变化；变化；2 2 微乳驱动剩余微乳驱动剩余油沿油沿XBXB变化；变化；3 3 水外相微乳先水外相微乳先沿沿XMXM变化，再变化，再沿沿MWMW变化。变化。（6 6）微乳性质与盐含量的关系）微乳性质与盐含量的关系单位表面活性剂增单位表面活性剂增 溶油的体积溶油的体积单位表面活性剂增单位表面活性剂增 溶水的体积溶水的体积（6 6）微乳性质与盐含量的关系）微乳性质与盐含量的关系油水界面张力低油水界面张力低增溶参数达到相等增溶参数达到相等最大值最大值滞留量低滞留量低中相微乳中相微乳驱油驱油效果最好效果最好第二节第二节 表面活性剂驱提高采收率机理表面活性剂驱提高采收率机理活性水驱活性

7、水驱胶束溶液驱胶束溶液驱微乳驱微乳驱驱油机理越来越复杂驱油机理越来越复杂提高采收率幅度越来越大提高采收率幅度越来越大 采油成本越来越高采油成本越来越高2.1 2.1 活性水驱机理活性水驱机理表面活性剂表面活性剂浓度低于浓度低于临界胶束浓度临界胶束浓度低界面张力低界面张力机理机理润湿反转润湿反转机理机理乳化机理乳化机理提高表面电荷密度提高表面电荷密度机理机理聚并形成油带机理聚并形成油带机理低界面张力机理是根本。低界面张力机理是根本。影响洗油效率。影响洗油效率。通过吸附，使亲油界面反转为亲水界面。通过吸附，使亲油界面反转为亲水界面。影响洗油效率。影响洗油效率。乳化携带，提高洗油效率。乳化携带，提高

8、洗油效率。乳化捕集，可以提高波及系数。乳化捕集，可以提高波及系数。阴离子表面活性剂吸附、电离。阴离子表面活性剂吸附、电离。提高洗油效率。提高洗油效率。2.1 2.1 活性水驱机理活性水驱机理阴离子表面活性剂在地层表面、油滴表面阴离子表面活性剂在地层表面、油滴表面的吸附，使地层和油滴表面带负电。的吸附，使地层和油滴表面带负电。2.1 2.1 活性水驱机理活性水驱机理表面活性剂表面活性剂浓度低于浓度低于临界胶束浓度临界胶束浓度低界面张力低界面张力机理机理润湿反转润湿反转机理机理乳化机理乳化机理提高表面电荷密度提高表面电荷密度机理机理聚并形成油带机理聚并形成油带机理oil bank,oil bank

9、,oil wall,oil wall,oil beltoil belt富集富集2.2 2.2 胶束溶液驱胶束溶液驱体系中含有：体系中含有：表面活性剂、盐表面活性剂、盐 、醇、醇表面活性剂浓度高，表面活性剂浓度高，出现了胶束出现了胶束活性水驱机理活性水驱机理强化了低界面强化了低界面张力机理张力机理具有一定增溶油具有一定增溶油的机理的机理2.3 2.3 微乳驱微乳驱胶束溶液驱机理胶束溶液驱机理界面张力更低界面张力更低增溶能力更强增溶能力更强体系中含有：体系中含有：表面活性剂、盐表面活性剂、盐 、醇、醇胶束多，体积大胶束多，体积大第三节第三节 驱油用表面活性剂驱油用表面活性剂3.1 驱油用表面活性剂

10、基本要求驱油用表面活性剂基本要求 低界面张力低界面张力 低吸附量低吸附量 高增溶参数高增溶参数 与地层流体配伍与地层流体配伍 耐盐耐盐 耐温耐温 来源广来源广 成本低成本低第三节第三节 驱油用表面活性剂驱油用表面活性剂3.2 驱油用表面活性剂（自学）驱油用表面活性剂（自学）注意其特点：注意其特点：（1）羧酸盐、磺酸盐阴离子表面活性剂具有较强耐温能）羧酸盐、磺酸盐阴离子表面活性剂具有较强耐温能力；力；（2）磺酸盐阴离子表面活性剂具有一定耐钙镁离子的能磺酸盐阴离子表面活性剂具有一定耐钙镁离子的能力；羧酸盐阴离子表面活性剂耐钙镁离子能力较差；力；羧酸盐阴离子表面活性剂耐钙镁离子能力较差；（3）烯烃磺

11、酸盐耐盐、特别耐高价金属离子；烯烃磺酸盐耐盐、特别耐高价金属离子；（4）非离子表面活性剂耐温能力差，但具有较强的耐盐）非离子表面活性剂耐温能力差，但具有较强的耐盐能力；能力；（5）非离子）非离子-阴离子表面活性剂具有较强的耐温和耐盐阴离子表面活性剂具有较强的耐温和耐盐能力。能力。两性表面活性剂两性表面活性剂第四节第四节 适合表面活性剂驱油田筛选标准适合表面活性剂驱油田筛选标准第五节第五节 表面活性剂驱存在问题表面活性剂驱存在问题表面活性剂滞留表面活性剂滞留乳化乳化流度控制流度控制造成表面活性剂的损耗造成表面活性剂的损耗产出液破乳问题产出液破乳问题表面活性剂易沿高渗透层突进表面活性剂易沿高渗透层

12、突进滞留的形式滞留的形式（1 1）吸附；）吸附；（2 2）在剩余油和水中溶解；）在剩余油和水中溶解；（3 3）阴离子表面活性剂多价金）阴离子表面活性剂多价金 属离子反应生成沉淀；属离子反应生成沉淀；（4 4）和聚合物不配伍引起絮凝）和聚合物不配伍引起絮凝解决滞留问题的方法：解决滞留问题的方法：（1 1）使用牺牲剂；）使用牺牲剂；（2 2）用水预冲洗地层；）用水预冲洗地层；（3 3）选用耐盐能力强的）选用耐盐能力强的 表面活性剂；表面活性剂；解决乳化问题的方法：解决乳化问题的方法：（1 1）电破乳（高频交流电）电破乳（高频交流电）（2 2）破乳剂）破乳剂（1 1）充分调剖；）充分调剖；（2 2）使用流度控制剂；）使用流度控制剂；（聚合物段塞）。（聚合物段塞）。第七章第七章 复合驱复合驱注意的知识点注意的知识点（1）复合驱比单一的驱动方式有更高的提）复合驱比单一的驱动方式有更高的提 高采收率的能力；高采收率的能力；（2）复合驱依靠驱油成分的协同效应；）复合驱依靠驱油成分的协同效应；（3）地层对驱油成分具有色谱分离作用，）地层对驱油成分具有色谱分离作用，破坏了驱油成分的协同效应。破坏了驱油成分的协同效应。