提高原油采收率原理第六章.ppt

* * 第六章 复合驱 Combination Flooding 第一节 复合驱的概念 复合驱是指两种或两种以上驱油成分组合起来的驱动。复合驱包括泡沫驱和复合化学驱两种方式。 EAPEA+EPEP+EAEPEA 复合驱中的聚合物、表面活性剂和碱之间的协同效应。 EASPEAS+EAPEAPEAS 第二节 泡沫驱 一、泡沫定义 泡沫是指在起泡剂作用下，气体（空气、N2、CO2等）分散在液相中形成的一种以气体为分散相，液体为连续相的一种分散体系。可分成 －硬胶泡沫和稳定泡沫。 二、泡沫组成 泡沫由水、气、起泡剂组成，起泡剂中除表面活性剂外还有聚合物(增加体相粘度)和盐(调整表面活性剂的亲水亲油平衡)。 第二节 泡沫驱 二、泡沫组成 1、气相：空气、N2、CO2、天然气，其中N2应用最多。 2、液相：水基、醇基、烃基和酸基。 （1）水基—淡水、地层水或盐水均可用来配制泡沫，地层水或盐水配制的泡沫有助于防止地层粘土膨胀。 （2）醇基—具有表面张力低，易于挥发特点，适用于水锁及强水敏性地层，有利于保护油气层。 （3）烃基—可用原油或柴油、煤油或凝析油。 第二节 泡沫驱 3、发泡剂（起泡剂） 一般采用阴离子型或非离子型表面活性剂。阴离子型表面活性剂主要有烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、低分子石油磺酸盐、烷基硫酸盐、聚氧乙烯化的醇（酚）醚硫酸酯盐等；非离子型主要有聚氧乙烯烷基酚醚（OP-7 OP-10、OP-18）、聚氧乙烯脂肪醚（AEO-7、AEO-9）等。 4、泡沫稳定剂 羧甲基纤维素、部分水解聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺、月桂醇、生物聚合物（XG）等。 三、泡沫的形成和破裂 1.泡沫的形成 气体分散在液体中的状态为气泡，许多气泡相互集合在一起，彼此间以很薄的液膜隔开，成为泡沫。制造泡沫方法有两种。 （1）聚集法：采用高压气体、低沸点的液体或反应后生成气体的物质，通过减压或化学反应，使气体分子集合形成泡沫。 （2）分散法：通过搅拌、震荡、喷射等方法使气液混合。 三、泡沫的形成和破裂 2.泡沫的不稳定性和泡沫的破裂过程 泡沫是热力学不稳定体系，所以泡沫会自发破坏裂，其破裂过程有三个阶段。 （1）排液：在气泡交界处存在压差，使气泡间气泡壁的液体流动，液膜壁变薄。 （2）气泡合并：小气泡内的压力大于大气泡内的压力，小气泡内的气体透过液膜进入到大气泡中，小气泡变小，直到消失，而大气泡变大，最终破裂。 （3）破裂：由于排液及气泡合并及水分蒸发，当泡沫液壁薄到一定程度，很容易在外力作用下泡沫消失。 泡沫质量值＜0.52——气体乳状液； 泡沫质量值＞0.99——(反相变成)雾; 泡沫质量值＞0.74——气泡形成为多面体. 1. 泡沫质量（泡沫特征值） 是描写泡沫性质的一个重要数值。是指在一定温度和压力下，泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值。 通常泡沫特征值是在0.52～0.99之间。 四、泡沫质量的室内评价 2. 泡沫稳定性 是指泡沫生成后的持久性，即泡沫寿命的长短。 评价方法有两种。 四、泡沫质量的室内评价 （1）动态评价法 多孔介质浸泡在起泡剂溶液中，气体通过孔隙介质时产生泡沫，测定在一定流速下所产生的泡沫体积。 （2）静态法 测定泡沫的半衰期，指泡沫重量排液到一半重量时所需要的时间。在一定体积的分液漏斗内放满泡沫，称出泡沫重量，隔一定时间后从分液漏斗放出排液，记录排出液体重量随时间变化的情况，即可得到泡沫破灭半衰期。 四、泡沫质量的室内评价 3.发泡力 指泡沫形成的难易程度和生成泡沫量的多少。 倾注法测定（Ross-Milles方法）： 将200ml表面活性剂水溶液放在特制的移液管中，然后从90cm高处自由流至装有50ml相同溶液的圆形计量筒中，冲击底部溶液后生成泡沫。当移液管中溶液倾注完毕，读取量筒中生成泡沫的高度，以此表征发泡能力。然后记录泡沫高度随时间的变化情况，计算泡沫消失速度。 五、泡沫流体的流变性 1.泡沫流体的粘度特性 泡沫的表观粘度比组成泡沫的气相和液相粘度都要大很多。其表观粘度既具有剪切变稀特性，在一定条件下也有剪切增稠特性。 2.泡沫质量和剪切速率对泡沫流变性的影响； 3.温度压力对泡沫流变性有一定的影响。 六、泡沫稳定性 1.界面张力对泡沫稳定性的影响 低界面张力有利于泡沫稳定。 2.表面粘度与表面膜强度的影响 表面粘度增大有利于泡沫稳定。 3.表面活性剂相对分子质量的影响 相对分子质量过大或过小都不利于泡沫稳定。 4.发泡剂HLB值