稠油油藏乳化降粘剂的合成及其性能研究

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我国稠油资源储量丰富,开采稠油资源对于解决石油资源短缺问题具有重大意义。但是由于稠油中的沥青质、胶质含量高,造成其粘度高,流动性能差,且我国的油田大多是高矿化度油藏,高盐高粘度的油藏环境使稠油的开采极其困难。常规的稠油油藏开采使用的乳化降粘剂一般选择性弱,耐温耐盐性能差。因此,设计一种耐温耐盐且具有普适性的乳化降粘剂会为稠油提高采收率具有重大意义。本文针对驱油乳化降粘剂在稠油乳化降粘方面还存在的问题,合成一种耐温耐盐的阴-非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠,具体研究成果如下:首先通过正交实验法,考察原料种类(AEO-7,NP-10,OP-10)、反应温度、反应时间的影响,优化出最佳的原料种类为AEO-7,反应温度为60℃,反应时间为4h。在此基础上,考察AEO-7合成的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠与SOCl2物料配比,反应温度及反应时间对脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠的影响,优化出最佳的反应条件为:物料配比为1:1.3,反应温度为70℃,反应时间为5 h。系统的研究了乳化降粘剂的浓度、油水比、老化温度、老化时间及矿化度对乳化降粘效果的影响,实验结果表明随着乳化降粘剂的浓度的升高,乳化效果越好,最佳的乳化降粘剂浓度在0.6%~0.8%范围内。脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠体系具有良好的耐温、耐盐性能,可以耐温高达300℃,且可以在200℃条件下,老化10 d仍然具有很好的稳定性能,在矿化度低于15000 mg/L且Ca2+和Mg2+小于3000 mg/L时,具有良好的乳化降粘性能。而后对脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠与不同阳离子表面活性剂(CTAC、CTAB、DTAC)复配对界面张力的影响,CTAC和CTAB可以将稠油的界面张力降低至10-2数量级。最终对不同温度条件下脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠及其复配体系的驱油性能进行了评价,对于脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠复配体系,温度升高从100℃升高到300℃,驱油效率可以提高8.4%。当界面张力提高到10-2数量级时,温度为300℃时,驱油效率可以提高15.0%。
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