1、ppt课件1 第三章第三章ppt课件2表面活性剂与微乳液表面活性剂与微乳液表面活性剂性质表面活性剂性质三元及拟三元相图三元及拟三元相图 微乳液组成及其对相态的影响微乳液组成及其对相态的影响等效烷烃碳数等效烷烃碳数EACN微乳液驱油机理微乳液驱油机理复合驱理论复合驱理论ppt课件3 根据毛管数的概念，提高毛管数可以提高驱油效率。根据毛管数的概念，提高毛管数可以提高驱油效率。 Nc=V/ 对于一定性质的油层，提高毛管数有三个途径。毛对于一定性质的油层，提高毛管数有三个途径。毛管数应提高多少呢？管数应提高多少呢？ 油滴起动的条件是：油滴起动的条件是： 1.410-3mN/m一、表面活性剂与微乳液一、
2、表面活性剂与微乳液ppt课件4活性水驱活性水驱胶束溶液驱胶束溶液驱微乳液驱微乳液驱 岩心排驱试验证明，在一般的油层条件下，当排驱介质与原岩心排驱试验证明，在一般的油层条件下，当排驱介质与原油之间的界面张力降到油之间的界面张力降到10-3mN/m时，驱油效率几乎达到时，驱油效率几乎达到100%。 一、表面活性剂与微乳液一、表面活性剂与微乳液ppt课件5 表面活性剂是指少量的加入，便能够表面活性剂是指少量的加入，便能够显著降低溶液界面张力的物质。显著降低溶液界面张力的物质。 1.1.表面活性剂表面活性剂EOR常用的表面活性剂：常用的表面活性剂： 石油磺酸盐、石油磺酸盐、烯烃磺酸盐、烷基苯磺酸钠等。
3、烯烃磺酸盐、烷基苯磺酸钠等。1 1）表面活性剂的概念）表面活性剂的概念ppt课件6 表面活性剂是由至少两种极性显著不同的官能团所构成，表面活性剂是由至少两种极性显著不同的官能团所构成，一端为亲油基，另一端为亲水基，因而具有两亲性质。一端为亲油基，另一端为亲水基，因而具有两亲性质。2 2） 表面活性剂的结构特点表面活性剂的结构特点Rso-Na+oo极性极性非极性非极性 o ccccccccccccccoso-oNa+oso-occccccccccccccccNa+RCOO- Na+ 石油羧酸盐石油羧酸盐 石油磺酸盐的两亲结构示意图石油磺酸盐的两亲结构示意图ppt课件7 两亲结构的特点使活性剂具有
4、以下两种基本形式：两亲结构的特点使活性剂具有以下两种基本形式： 在界面上，基于官能团的作用而产生选择性定向吸附，使在界面上，基于官能团的作用而产生选择性定向吸附，使界面的相态或性质发生显著变化；界面的相态或性质发生显著变化； 双亲性质使溶解度、特别是以分子状态分散的浓度较低，在双亲性质使溶解度、特别是以分子状态分散的浓度较低，在通常使用浓度下大部分形成胶束。通常使用浓度下大部分形成胶束。3 3）表面活性剂溶液的基本形式）表面活性剂溶液的基本形式ppt课件82.2.表面活性剂的基本性质表面活性剂的基本性质1 1）表面活性剂的溶解性）表面活性剂的溶解性 一般规律是，在一般规律是，在 一定温度下，溶
5、解度随疏水基的碳链一定温度下，溶解度随疏水基的碳链增长而降低。增长而降低。 疏水基链长一定时，则与活性剂的类型不同而不同。疏水基链长一定时，则与活性剂的类型不同而不同。 随温度增加，溶解度增加，当温度增加到一定值时，溶解随温度增加，溶解度增加，当温度增加到一定值时，溶解度急剧增加，该温度称为度急剧增加，该温度称为Krafft点。在点。在Krafft点，活性剂出现胶点，活性剂出现胶束效应而使溶解度急剧上升。束效应而使溶解度急剧上升。 ppt课件9 烷基磺酸钠的溶解度与温度的关系烷基磺酸钠的溶解度与温度的关系 一般离子型表面活性剂在一般离子型表面活性剂在Krafft点以上使用。图中说明点以上使用。
6、图中说明碳原子数多的表面活性剂，溶解度较低。碳原子数多的表面活性剂，溶解度较低。12435604020C16C18C14溶解度，溶解度，g/ g温度，温度，Kra1 1）表面活性剂的溶解性）表面活性剂的溶解性ppt课件102 2）表面活性剂的）表面活性剂的HLBHLB值值 “亲水亲水亲油平衡亲油平衡”是表面活性剂的亲水基和亲油基之间在大小是表面活性剂的亲水基和亲油基之间在大小和力量上的平衡关系，反映这种平衡的量称为亲水和力量上的平衡关系，反映这种平衡的量称为亲水亲油平衡值，亲油平衡值，即即Hydrophilic-Lipophilic Balance，简称，简称HLB。 HLB值越大，表示活性剂
7、亲水性愈强，亲油性愈弱，值越大，表示活性剂亲水性愈强，亲油性愈弱，反之则表示活性剂的亲油性愈强，亲水性愈弱。反之则表示活性剂的亲油性愈强，亲水性愈弱。 表面活性剂的表面活性剂的HLB值在值在140之间。之间。HLBHLB值的概念值的概念ppt课件11 HLB值是确定表面活性剂乳化、润湿、分散、增值是确定表面活性剂乳化、润湿、分散、增溶起泡、消泡等作用的主要参考指标。溶起泡、消泡等作用的主要参考指标。 特别是在乳化剂的选择方面，特别是在乳化剂的选择方面，HLB值更是一个值更是一个重要依据。例如选择重要依据。例如选择O/W型乳化剂，应选择型乳化剂，应选择HLB值值大，亲水性强的表面活性剂；选择大，
8、亲水性强的表面活性剂；选择W/O型乳化剂，型乳化剂，则选择则选择HLB小的表面活性剂。小的表面活性剂。HLBHLB值的意义及应用值的意义及应用2 2）表面活性剂的）表面活性剂的HLBHLB值值ppt课件123 3）表面活性剂的）表面活性剂的CMCCMC 随活性剂浓度的增加，疏水基团以缔和方式互随活性剂浓度的增加，疏水基团以缔和方式互相靠拢，以尽可能减少疏水基与水的接触，从而形相靠拢，以尽可能减少疏水基与水的接触，从而形成胶束溶液。成胶束溶液。 形成胶束所需表面活性剂的最低浓度称为临界形成胶束所需表面活性剂的最低浓度称为临界胶束浓度（胶束浓度（Critical Micellar Concentr
9、ation ），即），即CMC。ppt课件13活性剂缔结成胶束溶液活性剂缔结成胶束溶液 baAB4 4）表面活性剂的增溶作用）表面活性剂的增溶作用 表面活性剂在水溶液中形成胶束后，能使不溶或微溶于水表面活性剂在水溶液中形成胶束后，能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著提高，且溶液呈透明状，这种作用的有机化合物的溶解度显著提高，且溶液呈透明状，这种作用称为增溶作用。称为增溶作用。表面活性剂的增溶性表面活性剂的增溶性ppt课件14增容油量：增容油量：VO1-VO2 (ml)增容水量增容水量：VW1-VW2 (ml)设活性剂总量为设活性剂总量为 GS g则对油水的增溶参数为则对油水的增溶参数为:
10、VO1 OilVW1 Water1S ME VO2 VW22soooGVVsp21swwwGVVsp214 4）表面活性剂的增溶作用）表面活性剂的增溶作用 表面活性剂的增溶参数表面活性剂的增溶参数增溶参数：表示单位表面活性剂增溶的油体积或水体积。增溶参数：表示单位表面活性剂增溶的油体积或水体积。 表面活性剂浓度在表面活性剂浓度在CMCCMC以下，被增溶物的溶解度几乎不变，达到以下，被增溶物的溶解度几乎不变，达到CMCCMC以后则显著增高，表明起增溶作用的主要是胶束。以后则显著增高，表明起增溶作用的主要是胶束。ppt课件151.1.胶束溶液、微乳液的一般特征胶束溶液、微乳液的一般特征 胶束液和微
11、乳液在胶束液和微乳液在有所区别，有所区别，使它们在使它们在有很大差异。有很大差异。ppt课件16胶束溶液、微乳液性质特征表胶束溶液、微乳液性质特征表微乳液微乳液胶束液胶束液基本特性基本特性活性剂、助剂、油和盐水活性剂、助剂、油和盐水活性剂、油和水活性剂、油和水组成组成低低高高界面张力界面张力大大小小增溶量增溶量油包水、水包油、层状油包水、水包油、层状油包水、水包油油包水、水包油结构类型结构类型11000110液滴尺寸液滴尺寸AA1. 1. 胶束溶液、微乳液的一般特征胶束溶液、微乳液的一般特征ppt课件172.2.微乳液相态微乳液相态 微乳液是由活性剂、助剂醇、油、盐水等组微乳液是由活性剂、助剂
12、醇、油、盐水等组成的稳定分散体系。组成微乳液的每一组分的量成的稳定分散体系。组成微乳液的每一组分的量和类型发生变化，都将影响微乳液的生成和微乳和类型发生变化，都将影响微乳液的生成和微乳液的相态性质。液的相态性质。 微乳液以三种相态存在，它们为下相微乳液、微乳液以三种相态存在，它们为下相微乳液、中相微乳液和上相微乳液。中相微乳液和上相微乳液。ppt课件18 微乳液的三种相态微乳液的三种相态 油油盐水盐水bM油油MNa+Na+aM盐水盐水Na+Na+Na+c上相微乳液上相微乳液下相微乳液下相微乳液MO中相微乳液中相微乳液MWMWMO1 1）微乳液的三种相态微乳液的三种相态 ppt课件192 2）微
13、乳液的配置）微乳液的配置在油田实际应用中，能够改变的组成只有活性剂和醇。在油田实际应用中，能够改变的组成只有活性剂和醇。采用具塞量筒进行配置采用具塞量筒进行配置活性剂活性剂+助剂助剂 SOWO/WOMO/W或或W/OOMWW/OMWM塞子塞子W/O/W/O盐度增加盐度增加ppt课件201）改变盐水溶液浓度，保持其他参数不变；）改变盐水溶液浓度，保持其他参数不变；2）改变醇的性质；）改变醇的性质；3）改变活性剂和醇的比例。）改变活性剂和醇的比例。2 2）微乳液的配置）微乳液的配置 若形成的是不透明的乳化液，为了得到微乳若形成的是不透明的乳化液，为了得到微乳液，可按以下方法配置：液，可按以下方法配
14、置：ppt课件21含盐量与相体积扫描曲线含盐量与相体积扫描曲线下相微乳液下相微乳液中相微乳液中相微乳液上相微乳液上相微乳液水水油油含盐度含盐度相体积百分数相体积百分数3 3）含盐量与相体积的关系）含盐量与相体积的关系ppt课件224 4）微乳液的微观结构）微乳液的微观结构 油连续相油连续相(a) W/O水水表面活性剂表面活性剂助剂助剂(b) O/W 油油油油水水(c) 层状层状ppt课件233.3.微乳液的相态特性微乳液的相态特性 MicroemulsionMicroemulsion Phase Behavior Phase Behavior1） 用等边三角形坐标表示三组分之间的关系图，称用等
15、边三角形坐标表示三组分之间的关系图，称三元相图或三角相图。三元相图或三角相图。了解三角形坐标组成的表示方法及其杠杆规则。了解三角形坐标组成的表示方法及其杠杆规则。ppt课件24组成表示方法组成表示方法B(100%)(100%)AC(100%) E：A%+B%+C%=100%B%bC%cA%aEppt课件25三角坐标表示组成的性质三角坐标表示组成的性质 (1) 在平行于三角形某一边的直线上，若有在平行于三角形某一边的直线上，若有一组物系，则它们含顶点所代表的组分的一组物系，则它们含顶点所代表的组分的百分数都相等，例如在百分数都相等，例如在MN线上的各物系都线上的各物系都含相同的含相同的C 组分。
16、组分。(2) 位于通过任一顶点位于通过任一顶点(例如例如C)的一条直的一条直线上的各物系，其余两组分线上的各物系，其余两组分(A、B组分组分)的百分数之比为常数。的百分数之比为常数。例如在通过顶例如在通过顶点点C的直线的直线CD上有物系上有物系G和物系和物系D，G和和D中含中含A、B的比值是相同的。即的比值是相同的。即 （ A%/B%）G = （ A%/B%）DCABMNDGppt课件26CAB杠杆规则杠杆规则KFE 杠杆规则：物系杠杆规则：物系F与物系与物系E混合形成一新物系混合形成一新物系K，其组成点必位于其组成点必位于F、E两点之间的连线上，两点之间的连线上，E的数量的数量F的数量的数量
17、=KEKF且：且：ppt课件272 2）拟三元相图）拟三元相图 微乳液相态对排驱机理有很大影响，微乳液的相态微乳液相态对排驱机理有很大影响，微乳液的相态性质决定着驱油效率。性质决定着驱油效率。 将组成微乳液的五个组分处理为油、盐水、活性体将组成微乳液的五个组分处理为油、盐水、活性体三个拟组分，三个拟组分的相图称拟三元相图。三个拟组分，三个拟组分的相图称拟三元相图。 根据微乳液相态，微乳液体系存在三个类型的相图，即根据微乳液相态，微乳液体系存在三个类型的相图，即Winsor II(+) 、Winsor II(-) 、Winsor III。ppt课件28WinsorWinsor II II(-)(
18、-)下相微乳液相图下相微乳液相图2 2）拟三元相图）拟三元相图WM2O2M3O3OS1OWSM2123M3ppt课件29 三顶点、三条边、两类线三顶点、三条边、两类线( (相包络线和系线相包络线和系线) )、两、两区各代表什么？区各代表什么？ 在一定的油水体系中在一定的油水体系中( (如点如点1)1)不断加入活性组分不断加入活性组分 体系的总组成如何变化？体系的总组成如何变化？ 形成何种类型微乳液？形成何种类型微乳液？ 微乳液组成如何确定？微乳液组成如何确定？ 形成多少微乳液？形成多少微乳液？相图点线面的含义相图点线面的含义2 2）拟三元相图）拟三元相图ppt课件30 总组成总组成2： xO2
19、 、xW2、xS2 微乳液的组成微乳液的组成M=？22OMVVMOxS2SO单相微乳液区单相微乳液区两相区两相区A2xW2xO2Mw下相微乳液的组成？下相微乳液的组成？平衡相体积？平衡相体积？2 2）拟三元相图）拟三元相图微乳液的体积：微乳液的体积：ppt课件31 Winsor Winsor II II(+)(+)上相微乳液相图上相微乳液相图WOS21MWOS12MW2 2）拟三元相图）拟三元相图ppt课件32WinsorWinsor III III中相微乳液相图中相微乳液相图SWO1E2PEWO12MOW2 2）拟三元相图）拟三元相图ppt课件33l 四顶点、三条边、两类线四顶点、三条边、两
20、类线( (相包络线和系线相包络线和系线) )、四、四区各代表什么？区各代表什么？l 在一定的油水体系中在一定的油水体系中( (如点如点1)1)不断加入活性组分水不断加入活性组分水溶液溶液E，体系的总组成如何变化？体系的总组成如何变化？形成何种类型微乳液？形成何种类型微乳液？微乳液组成如何确定？微乳液组成如何确定？形成多少微乳液？形成多少微乳液？相图点线面的含义相图点线面的含义2 2）拟三元相图）拟三元相图ppt课件34WOE1?1SWOE432P思考思考 在一定的油水体系中在一定的油水体系中( (如点如点1)1)不断加入活性不断加入活性组分水溶液组分水溶液E, ,体系的总组成如何变化？体系的总
21、组成如何变化？ppt课件35OMNVVVVVNWWN22VVP NO NOMWOP(微乳液组成点微乳液组成点)2N微乳液组成及量（体积）微乳液组成及量（体积）2 2）拟三元相图）拟三元相图ppt课件36作业：作业： 对于某一固定的对于某一固定的W、O、S体系设用体系设用45ml水水与与45ml油及油及10ml活性组分配制微乳液，得到活性组分配制微乳液，得到70ml中相微乳液和中相微乳液和10ml水，水， 1. 试画出拟三元相图中的三相区试画出拟三元相图中的三相区 2. 给出微乳液的组成给出微乳液的组成ppt课件373.3.盐对微乳液性质的影响盐对微乳液性质的影响 随水相盐度增加，离子型表面活性
22、剂的溶随水相盐度增加，离子型表面活性剂的溶解度降低，微乳液的微观结构、体系界面张力、解度降低，微乳液的微观结构、体系界面张力、相态将发生很大变化。相态将发生很大变化。安排实验安排实验ppt课件38相同油水比，相同油水比，Same Water Oil Ratio相同表活剂及助表活剂，相同表活剂及助表活剂，Same Kinds of Surfactant and Co-Surfactant 表活剂与及助表活剂比例相同，表活剂与及助表活剂比例相同，Same Surfactant Co-Surfactant Ratio 相同的活性组分浓度，相同的活性组分浓度，Same S(Cs) Concentrat
23、ion3.3.盐对微乳液性质的影响盐对微乳液性质的影响ppt课件39界界面面张张力力盐度盐度Winsor II(-)Winsor IIIWinsor II(+)g gMWg gMOS*: 最佳盐度最佳盐度 1 1）盐与界面张力的关系）盐与界面张力的关系3.3.盐对微乳液性质的影响盐对微乳液性质的影响ppt课件40增溶参数与盐度的关系增溶参数与盐度的关系增增溶溶参参数数盐度盐度SalinityWinsor II(-)Winsor IIIWinsor II(+)SPOSPWS*: 最佳盐度最佳盐度Optimal Salinity2 2）盐对增溶参数的影响）盐对增溶参数的影响3.3.盐对微乳液性质的
24、影响盐对微乳液性质的影响ppt课件413 3）盐度对界面张力的影响）盐度对界面张力的影响 界面张力含盐量关系界面张力含盐量关系S*盐度盐度AMC=MOMC=MWMD=MWMD=MOmN/mBBBc3.3.盐对微乳液性质的影响盐对微乳液性质的影响ppt课件42 微观结构尺寸与含盐量关系微观结构尺寸与含盐量关系水中的分水中的分子分散体子分散体油油s1油油水水s2水水油中的分油中的分子分散体子分散体油油水水水水S* 盐度盐度 s1 s * s2，s *为最佳盐度。随含盐量增加分为最佳盐度。随含盐量增加分别形成别形成O/W型、型、 W/O/W/O层状型、层状型、 W/O型微乳液。型微乳液。4 4）盐度
25、与微观结构）盐度与微观结构3.3.盐对微乳液性质的影响盐对微乳液性质的影响ppt课件43 当油水比为当油水比为1:11:1时，对于一定的活性体系时，对于一定的活性体系(S)(S)和原和原油油(O)(O)，当只改变水的盐度时，相体积变化如下：，当只改变水的盐度时，相体积变化如下：C盐盐1OMC盐盐2OMC盐盐3OMWC盐盐4OMWC盐盐5MWC盐盐6MW3.3.盐对微乳液性质的影响盐对微乳液性质的影响4 4）盐度与相体积）盐度与相体积ppt课件445 5）盐度与相图）盐度与相图ssw（低含盐量）（低含盐量）oa(-)W (中等含盐量中等含盐量)OSb型型M*W(最佳含盐量最佳含盐量)OSc型型M
26、* w（高含盐量）（高含盐量）oe（+）W(中等含盐量中等含盐量)OSd型型M*3.3.盐对微乳液性质的影响盐对微乳液性质的影响ppt课件454.4.助剂对微乳液性质的影响助剂对微乳液性质的影响 复配适当的助剂醇才能形成微乳液，醇带有亲油基如烷复配适当的助剂醇才能形成微乳液，醇带有亲油基如烷基基团和亲水基羟基基团，是一种弱表面活性剂。基基团和亲水基羟基基团，是一种弱表面活性剂。 碳链太长或太短均不能生成微乳液，如甲醇、癸烷等。碳链太长或太短均不能生成微乳液，如甲醇、癸烷等。 通常使用碳链较短的乙醇、丙醇、丁醇、戊醇配置微乳通常使用碳链较短的乙醇、丙醇、丁醇、戊醇配置微乳液体系。短链醇有助于形成
27、水包油型微乳液，长链醇有助于形液体系。短链醇有助于形成水包油型微乳液，长链醇有助于形成油包水型微乳液。成油包水型微乳液。ppt课件46问题的提出问题的提出活性组分的最小张力烷烃碳数，活性组分的最小张力烷烃碳数，N Nminmin原油的等效烷烃碳数原油的等效烷烃碳数EACNEACN目的：配制微乳液所用的模拟油与原油目的：配制微乳液所用的模拟油与原油在与活性组分形成低张力上具有等效性。在与活性组分形成低张力上具有等效性。ppt课件47 用一系列正构烷烃作为油相，分别与某一活用一系列正构烷烃作为油相，分别与某一活性组分配制活性体系，测定各体系的界面张力，性组分配制活性体系，测定各体系的界面张力，绘制
28、界面张力与烷烃碳数之间的关系曲线，最小绘制界面张力与烷烃碳数之间的关系曲线，最小界面张力所对应的碳原子数即为该活性组分的最界面张力所对应的碳原子数即为该活性组分的最小张力烷烃碳数（小张力烷烃碳数（NminNmin）。）。ppt课件48某种表活剂与正构烷烃间的界面张力某种表活剂与正构烷烃间的界面张力Nmin s1s1活性组分的最小张力烷烃碳数为活性组分的最小张力烷烃碳数为Nmin=5Nmin=5； s2活性组分的最小张力烷烃碳数为活性组分的最小张力烷烃碳数为Nmin=7。48g g碳碳原原子子数数S2S1ppt课件49Relation between IFT and ACN47ACNIFTEAC
29、N=7n-alkanesn-alkylbenzenesn-alkylcyclohexanes正构烷烃正构烷烃正烷基苯正烷基苯正烷基环己烷正烷基环己烷ppt课件50 用具有不同用具有不同Nmin的活性体系系列，分别与原油混合，测定各含油的活性体系系列，分别与原油混合，测定各含油体系的界面张力，其中具有最低界面张力的活性组分的体系的界面张力，其中具有最低界面张力的活性组分的Nmin即为该即为该原油的原油的等效烷烃碳数等效烷烃碳数EACN。某原油与具有不同某原油与具有不同Nmin (i) 的表活剂间的界面张力的表活剂间的界面张力 该原油的等效烷烃碳数该原油的等效烷烃碳数:8:848Nmin (i)g
30、 gEACNppt课件516.微乳液驱油机理微乳液驱油机理部分混相驱部分混相驱就地非混相驱就地非混相驱就地混相驱就地混相驱微乳液驱油效率与界面张力和相态有很大关系微乳液驱油效率与界面张力和相态有很大关系 微乳液驱油分三种类型：微乳液驱油分三种类型：ppt课件52 单相微乳液单相微乳液(A)(A)段塞排驱地层油水段塞排驱地层油水E E，微，微乳液乳液(A)(A)段塞被水段塞被水(W)(W)排驱，分析段塞前、后排驱，分析段塞前、后缘流体组成变化。缘流体组成变化。WAE1 1）部分混相驱）部分混相驱6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理ppt课件53 油层为线型均质地层，油层为线型均质地层， 流体间的分子
31、扩散速度大于流速；流体间的分子扩散速度大于流速； 流体不可压缩；流体不可压缩； 孔隙内流体处于两相区時，两相参与流动的体孔隙内流体处于两相区時，两相参与流动的体积比等于相体积比。积比等于相体积比。 假设条件：假设条件：6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理ppt课件54B1OWSABCEDM1M2M11C1段塞前缘组成变化：段塞前缘组成变化：A+E B（混相）（混相）B+E C （O+M1）C+E D （O+M2） E6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理1 1）部分混相驱）部分混相驱ppt课件55OWSAB1C1M11C1(O+M11) 非混相非混相B1+WA+WB1,混相混相 W 1 1）部分混相驱）
32、部分混相驱6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理段塞后缘组成变化：段塞后缘组成变化：ppt课件56 2 2）就地非混相排驱就地非混相排驱In-SituIn-Situ Immiscible Flooding Immiscible Flooding l高张力体系高张力体系( (High Interfacial Tension)l低张力体系低张力体系( (Low Interfacial Tension)6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理就地微乳液驱油是指將活性體系注入地層后，在油藏就地微乳液驱油是指將活性體系注入地層后，在油藏條件下與油藏流體就地形成下相微乳液的驅油過程。條件下與油藏流體就地形成下相微乳液的
33、驅油過程。ppt课件57 油层为线型均质地层，油层为线型均质地层， 流体间的分子扩散速度大于流速；流体间的分子扩散速度大于流速； 流体不可压缩；流体不可压缩； 孔隙内流体处于两相区時，两相参与流动的体孔隙内流体处于两相区時，两相参与流动的体积比等于相体积比。积比等于相体积比。2 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理ppt课件58 WAEWOSEA油不流动区油不流动区6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理2 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱高界面张力體系高界面张力體系ppt课件59M SM OWSWO1110 M SM OM SM O222111 M SM OM SM
34、O333222 WOSS0M1S1M2S2M3S3S4M42 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱高界面张力體系高界面张力體系6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理ppt课件60驱油机理驱油机理: :油被增溶排驱，不油被增溶排驱，不能形成富集油带，驱油效率能形成富集油带，驱油效率很低。很低。高界面张力體系高界面张力體系2 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理(xPV)A+(1PV)E(1+x)PV)BMO1(xPV)M1(1PV)B1MO1(xPV)A+(1PV)B1(1+x)PV)CMO2(xPV)M2(1PV)C1MO2(xPV)A+(1PV)C1EB1C18AOWS
35、油不流动区下相不流动区两相流动区EABM1B1CM2C18ppt课件61EOW1PVV01xPV,AOMEB(1+x)PVV02VO2VO1- xPV, MEB1OME1PVV02高界面张力體系高界面张力體系2 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理ppt课件62WOSEA油不流动区油不流动区WAE6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理2 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱低界面张力體系低界面张力體系ppt课件63驱油机理驱油机理: :油相能单独流动，油相能单独流动，可形成富集油带，驱油效可形成富集油带，驱油效率高率高. .2 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱低界面张力
36、體系低界面张力體系6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理OWESAb2/21/1c8YUMO2(xPV)A+(1PV)U(1+x)PV)Y(xPV)A+(1PV)Y(xPV)A+(1PV)E(1+x)PV)UMO1(xPV)U(1PV)UMO1(xPV)YMO2(1PV)YMO2同高张力体系ppt课件64就地微乳液驱油是指將活性體系注入地層后，在油藏就地微乳液驱油是指將活性體系注入地層后，在油藏條件下與油藏流體就地形成上相微乳液的驅油過程。條件下與油藏流體就地形成上相微乳液的驅油過程。 2 2）就地混相排驱就地混相排驱In-Situ miscibleIn-Situ miscible Flooding
37、 Flooding 6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理l高张力体系高张力体系( (High Interfacial Tension)l低张力体系低张力体系( (Low Interfacial Tension)ppt课件65 油层为线型均质地层，油层为线型均质地层， 流体间的分子扩散速度大于流速；流体间的分子扩散速度大于流速； 流体不可压缩；流体不可压缩； 孔隙内流体处于两相区時，两相参与流动的体孔隙内流体处于两相区時，两相参与流动的体积比等于相体积比。积比等于相体积比。 假设条件：假设条件：6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理ppt课件66WAE2 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱高界面张力體系高
38、界面张力體系6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理ppt课件67(xPV)A+(1PV)E(1+x)PV)BMW1(x1PV)W+(x-x1)PV)B1(1PV)B1MW1(xPV)A+(1PV)B1(1+x)PV)CMW2(x2PV)W+(x-x2)PV)C1(1PV)C1MW2(xPV)A+(1PV)C1EB1C18A6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理2 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱高界面张力體系高界面张力體系油相不流动区EWOSA水 不流动区两相流动区BM1B1CM2C18ppt课件68EOW1PVV01xPV,A(1+x)PVM1WBV02(x1PV)W+(x-x1)PV)B1B1M1W
39、1PVV021VO21VO1VO2V1xV1V1O 2O 2O 1V(1+ x)V1O2O16.微乳液驱油机理微乳液驱油机理2 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱高界面张力體系高界面张力體系ppt课件69驱油机理：驱油机理：含油相（上相微乳液）能单含油相（上相微乳液）能单独参与流动，能形成富集油带，但含油饱独参与流动，能形成富集油带，但含油饱和度很低。和度很低。6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理2 2）就地非混相排驱）就地非混相排驱高界面张力體系高界面张力體系ppt课件70AEWOS油相不油相不流动区流动区 驱油机理：驱油机理：含油相（上相微乳液）能单独参含油相（上相微乳液）能单独参与流动，能形
40、成富集油带。与流动，能形成富集油带。2 2）就地混相排驱）就地混相排驱低界面张力體系低界面张力體系6.微乳液驱油机理微乳液驱油机理(xPV)A+(1PV)E(1+x)PV)BMW1(xPV)B(1PV)BMW1(xPV)A+(1PV)BEBAppt课件71u油与胶束，胶束与后部水之间具有低界面张力油与胶束，胶束与后部水之间具有低界面张力 Low IFT between crude oil and micellar, micellar and drive wateru胶束的流度低于油墙的流度胶束的流度低于油墙的流度 Micellar mobility less than oil-bank mob
41、ilityu后部驱替水的流度低于胶束的流度后部驱替水的流度低于胶束的流度 Drive water mobility less than micellar mobilityu表活剂吸附低表活剂吸附低 Low surfactant adsorption 室内研究目标室内研究目标 Laboratory Study RequirementsLaboratory Study Requirementsppt课件72KKroorwwWAE 室内研究目标室内研究目标油与胶束，胶束与后部水之间具有低界面张力油与胶束，胶束与后部水之间具有低界面张力wmom胶束的流度低于油墙的流度胶束的流度低于油墙的流度1KKro
42、orwwppt课件73设油水粘度分别为：设油水粘度分别为：SW1.00.80.40.20.00.620406080100KroKrwTotal Relative MobilityKr 室内研究目标室内研究目标胶束的流度低于油墙的流度胶束的流度低于油墙的流度oamP S5amP S1w总相对流度最小值: 0.2cp-1对应的等效粘度: 5mPa Sppt课件74化学剂选择化学剂选择 选择抗高矿化度高硬度的化学体系，主要有选择抗高矿化度高硬度的化学体系，主要有兩種兩種： 陰離陰離子子+ +非非離離子子體體系系 含含陰離陰離子非子非離離子型子型预冲洗技术预冲洗技术 高矿化度高硬度水条件下油藏的化学驱
43、高矿化度高硬度水条件下油藏的化学驱 Design for Reservoirs Containing High Salinity, High Hardness Water 采用淡水采用淡水預預先先沖沖洗油藏，使油藏高洗油藏，使油藏高礦礦化度水化度水鹽鹽度降低。度降低。ppt课件75主要问题主要问题: :ppt课件76ppt课件77ppt课件78ppt课件790.10.11 110101001000 02020404060608080100100时间时间(min)(min)IFT(mN/m)IFT(mN/m)1 13 32 21.1.体系的界面张力体系的界面张力ppt课件801 11010100
44、1000 010102020303040405050606070708080时间时间(min)(min)IFT(mN/m)IFT(mN/m)0.75% KPS+0%NaClKPS+0%NaCl1.1.体系的界面张力体系的界面张力ppt课件8112340.0010.0010.010.010.10.11 10 0101020203030404050506060时间（时间（minmin）IFTIFT（mN/mmN/m）NaOH/0NaOH/0体系体系1: 0.05%A+0%NaCl1: 0.05%A+0%NaCl2: 0.2%A+0%NaCl2: 0.2%A+0%NaCl3: 0.5%A+%NaCl
45、3: 0.5%A+%NaCl4: 1.0%4+0%NaCl4: 1.0%4+0%NaCl11.1.体系的界面张力体系的界面张力ppt课件820.010.1110100020406080100时间（时间（minmin）IFT(mN/m)IFT(mN/m)1342 NaOH KPS-50J2 NaCl1: 0.05% 0.2% 0%2: 0.05% 0.5% 0.2%3: 0.05% 0.75% 0.6%4: 0.05% 1.0% 0.8%1.1.体系的界面张力体系的界面张力ppt课件832.2.体系的粘度体系的粘度ppt课件842.2.体系的粘度体系的粘度ppt课件851.1.泡沫的组成泡沫的组
46、成 用于石油工业的泡沫流体，气相常有空气、天然气、氮用于石油工业的泡沫流体，气相常有空气、天然气、氮气以及二氧化碳。由于空气和天然气存在易燃、易爆等不安气以及二氧化碳。由于空气和天然气存在易燃、易爆等不安全因素，故一般多采用氮气或二氧化碳作为气相。全因素，故一般多采用氮气或二氧化碳作为气相。气相气相 通常可分作水基、醇基、烃基和酸基，驱油泡沫均为水通常可分作水基、醇基、烃基和酸基，驱油泡沫均为水基泡沫。基泡沫。液相液相ppt课件86 良好的发泡剂应具有：起泡性能好、泡沫稳定性强、毒性小。良好的发泡剂应具有：起泡性能好、泡沫稳定性强、毒性小。配制泡沫基液用量少，来源广，成本低。发泡剂亲油亲水平衡
47、配制泡沫基液用量少，来源广，成本低。发泡剂亲油亲水平衡值（值（HLB）在）在915范围内。范围内。 常用的发泡剂有烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、低分子石油磺酸常用的发泡剂有烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、低分子石油磺酸盐、烷基硫酸盐、聚氧乙烯醇（酚）醚硫酸酯盐等；盐、烷基硫酸盐、聚氧乙烯醇（酚）醚硫酸酯盐等； 常用的非离子表面活性剂有聚氧乙烯烷基酚醚（常用的非离子表面活性剂有聚氧乙烯烷基酚醚（OP-7，OP-10，OP-18）、聚氧乙烯脂肪醚（）、聚氧乙烯脂肪醚（AEO-7、AEO-9）等。）等。 稳泡剂常选用羧甲基纤维素、部分水解聚丙烯酰胺、聚乙烯稳泡剂常选用羧甲基纤维素、部分水解聚丙烯酰胺、聚乙烯醇
48、、三乙醇胺、月桂醇、生物聚合物醇、三乙醇胺、月桂醇、生物聚合物XC、十二烷基二氧化物等。、十二烷基二氧化物等。发泡剂（起泡剂）发泡剂（起泡剂）1.1.泡沫的组成泡沫的组成泡沫稳定剂泡沫稳定剂ppt课件87A generalized foam system 泡沫是指在起泡剂作用下气体（空气、氮气、泡沫是指在起泡剂作用下气体（空气、氮气、CO2等）在等）在液相中形成的一种分散体系，如图所示。液相中形成的一种分散体系，如图所示。2.2.泡沫的结构泡沫的结构 就石油行业的应用范围来看，主要分为硬胶泡沫和稳定泡沫。就石油行业的应用范围来看，主要分为硬胶泡沫和稳定泡沫。硬胶泡沫是由气体、粘土、稳定剂和发泡
49、剂配成的稳定性比较强的硬胶泡沫是由气体、粘土、稳定剂和发泡剂配成的稳定性比较强的分散体系。稳定泡沫是指空气体、液体、发泡剂和稳定剂配成的分分散体系。稳定泡沫是指空气体、液体、发泡剂和稳定剂配成的分散体系。散体系。ppt课件883.3.泡沫的形成和破裂泡沫的形成和破裂 泡沫是较多的气体分散在较少的液泡沫是较多的气体分散在较少的液体中形成的。体中形成的。所以它是一种有大量气泡所以它是一种有大量气泡分散在液体连续相中的分散体，类似于分散在液体连续相中的分散体，类似于乳状液或悬浮液，所不同的是分散相为乳状液或悬浮液，所不同的是分散相为气体，而不是液体或细微的固体颗粒。气体，而不是液体或细微的固体颗粒。
50、（1）聚集法：发泡液中有高压气体、低沸点液体或反应后能生成气）聚集法：发泡液中有高压气体、低沸点液体或反应后能生成气体的物质，通过减压或化学反应，使气体分子集合形成泡沫；体的物质，通过减压或化学反应，使气体分子集合形成泡沫；（2）分散法：通过搅拌、振荡、喷射等方法使气液混合。）分散法：通过搅拌、振荡、喷射等方法使气液混合。制备泡沫的方法大致有两大类：制备泡沫的方法大致有两大类：ppt课件89泡沫的破裂过程泡沫的破裂过程 泡沫的气泡沫的气/液界面非常大，破坏后形成的液滴的表面非常液界面非常大，破坏后形成的液滴的表面非常小，所以泡沫会自发地破坏。小，所以泡沫会自发地破坏。 通常将三个气泡的交界区通
