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基于陰離子?非離子型表面活性劑復配最佳強化潤濕高效驅油體系——實驗部分
來源:石油與天然氣化工 瀏覽 323 次 發(fā)布時間:2025-04-08
1實驗部分
1.1實驗試劑
氯化鈉、無水氯化鈣、六水合氯化鎂、濃硫酸、氫氧化鈉等無機鹽,國藥集團化學試劑有限公司;二甲亞砜、異丙醇、環(huán)己酮、甲苯,國藥集團化學試劑有限公司;羥乙基磺酸鈉,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;實驗用表面活性劑參數(shù)見表1;實驗用模擬地層水為實驗室室內配制,總礦化度為26 000 mg/L,主要成分見表2;實驗用油為由勝利油田某區(qū)塊脫水原油與煤油按質量比7∶3配制而成。
表1實驗用表面活性劑種類及生產(chǎn)廠家
表2模擬地層水組成
1.2主劑合成
將月桂酸二乙醇酰胺、濃硫酸、羥乙基磺酸鈉、二甲亞砜按一定比例加入三口燒瓶中,升溫至160℃,反應20 h,得到粗產(chǎn)品。加入氫氧化鈉調節(jié)體系pH至中性,旋蒸除去溶劑二甲亞砜和少量水,過濾除去未反應的羥乙基磺酸鈉和中和產(chǎn)物硫酸鈉,再以異丙醇洗滌至沖洗液無色。經(jīng)旋蒸除去異丙醇得到深棕色黏稠液體,以超純水溶解后,加入環(huán)己酮萃取除去未反應的月桂酸二乙醇酰胺。經(jīng)旋蒸除去水,得到淡黃色液體產(chǎn)物。
1.3潤濕調控性能
將實驗用巖心切成約3 mm厚的圓片,用砂紙將表面打磨平整,浸沒于超純水中超聲洗滌2 h,取出后置于90℃烘箱中烘干,得到平整清潔的巖心表面。將預處理完成的巖心浸沒于膠質瀝青質/甲苯溶液中,密封后置于75℃烘箱中老化沉積48 h。老化完成后將表面取出,以正庚烷溶液沖凈黏附不牢的膠質瀝青質,然后將油濕表面置于培養(yǎng)皿中,放入75℃烘箱繼續(xù)老化72 h,得到膠質瀝青質沉積好的親油表面。將親油表面分別浸沒于強化潤濕體系及超低界面張力體系溶液中,并加入模擬地層水對照組,借助接觸角測量儀(JC2000D)分別測定待處理表面在75℃下處理0 h、12 h、24 h后的水下油滴接觸角。
1.4油膜剝離性能
取新開封的石英玻璃片,按第1.3節(jié)中的方法將表面在玻璃片上實現(xiàn)膠質瀝青質沉積改性,構建親油玻璃表面。在親油玻璃表面上均勻涂敷一層原油,在75℃烘箱中水平放置老化7天,制備表面黏附油膜。將老化好的油膜置于培養(yǎng)皿中,緩慢傾倒注入3種體系溶液后,水平放于75℃烘箱中,隔一段時間對油膜進行拍照,記錄各體系不同時間的油膜剝離情況。使用圖形處理軟件Image J處理并計算剩余油膜面積隨時間的變化。
1.5驅油性能
通過巖心動態(tài)驅替實驗評價體系提高采收率的能力,實驗裝置見圖1。采用不間斷驅油的方式,以0.3 mL/min的注入流量驅油。分別考查模擬地層水、HLDEA+NPES體系和超低界面張力體系的驅油性能。實驗用巖心物性參數(shù)見表3。實驗的具體步驟如下。
圖1巖心動態(tài)驅替裝置圖
1—柱塞泵;2—閥門;3—壓力表;4—中間容器;5—巖心夾持器;6—烘箱;7—手搖圍壓泵;8—量筒。
表3實驗用巖心物性參數(shù)
1)將巖心洗凈烘干,使用模擬油(原油與煤油質量比為7∶3)抽真空飽和巖心24 h。
2)將飽和好的巖心放入75℃烘箱老化7天。
3)取出巖心,稱量后放于巖心夾持器中,組裝驅替裝置,設定注入流量為0.3 mL/min,完整注入3倍孔隙體積(PV)的驅替流體,收集采出液,計算驅替采收率。