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提高石油采收率用表面活性剂

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-07-10  浏览次数:637
核心提示:目前世界上探明的石油和天然气储量,据1993年1月1日统计,石油为1360.22亿吨,天然气约1383378/亿M3,世界每年产30亿吨石油。我

目前世界上探明的石油和天然气储量,据1993年1月1日统计,石油为1360.22亿吨,天然气约1383378/亿M3,世界每年产30亿吨石油。我国目前已有24个省、市、自治区发现了油气资源,建成了18个石油天然气生产基地,323个油田,95个气田,45年累计生产原油约近25亿吨。1978年我国原油产量首次突破1亿吨大关,193年1月1日我国已探明的石油贮量为32.74亿吨,天然气13988/亿M3,据世界第10位。目前已发现的新疆“希望之海”,估计石油贮量在500亿吨,蕴藏量相当于全球石油蕴藏量的1/3,天然气含量高达8万亿立方米,但开采此石油,目前需要耗资100多亿美元。

怎样使地球上的宝贵石油资源能够较多的采出这是需研究的问题。从含油层中采油可分几个阶段,第1次第2次采油为物理方法,一般只能采出约30%的原油,第3次采油为化学方法,强化了采油措施,可使原油采收率提高到80%~85%。强化采油中使用了多种化学物质,此种采油方式称化学驱油,简称化学驱。在化学驱中大量的使用表面活性剂和聚合物等。使用表面活性剂的采油方式称表面活性剂驱。

表面活性剂驱,五十年代开始室内研究,六十年代中已开始用石油磺酸盐投井使用,效果尚可,但不能抗盐,故时有失败。目前,已能生产出适用于在各种油层条件下进行化学驱的表面活性剂,并已合成出可抗高温、高含盐浓度的优质表面活性剂及性能更为稳定的聚合物。化学驱油可分为表面活性剂驱、碱水驱、微乳状液驱、泡沫驱、增稠水驱,正向异常驱、聚合物驱及其它等。在以上几种驱油方式中,基本上都使用了表面活性剂。

本文重点介绍目前在二、三次采油中所使用的表面活性剂品种,及国内有关单位在使用表面活性剂提高石油采收率的研究和生产情况。

一、表面活性剂驱油原理及驱油对表面活性剂的要求

表面活性剂驱油作用主要是它能降低油水间的界面能力。在目前注水驱油的工艺中,单靠注水的办法效果较差,因为油水间的界面张力约为30MN/M,驱动的压力差需要100公斤/厘米2,而注水时压差仅为2~4公斤/厘米2,所以不能采出,只有降低界面张力才行。

据瑞斯伯格(reisberg)和道雪(Dosher)在1956年测定了某原油与碱水的界面张力小于0.01MN/M时,用碱水和表面活性剂溶液以现场使用的速度从砂岩中获得了100%的采收率,从贝雷岩心中获得大于90%的采收率,它把注水后留在油层多孔介质中的油粒从喉径较小的孔隙空间中驱替出来。

把表面活性剂段塞(或胶束溶液),或采用微乳状液,注入地层,使其降低界面张力,因而降低了束缚残余油的毛细管力,为保护表面活性剂有效地驱替集油带在表面活性剂后注聚合物,以保持有利的流度比,提高原油的采收率。

目前化学驱已成为正在发展的三次采油提高采油率的主要方法。作为化学驱用表面活性剂,对它有一定的要求。

1、在油—水界面上的表面活性要高;

2、在岩石表面上的被吸附量要少;

3、在地层介质中就有较大的扩散速度;

4、当在水中的浓度较低时,以应有较强的驱油能力;

5、应具有能阻止其它化学副反应发生的能力,即所谓:“阻化性质”;

6、注水用表面活性剂,应考虑到它与地层矿物组份,地层水、注入水成份、地层温度以及油藏的枯竭程度等相互的关系。

7、应具有抗地层高温,高盐浓度的能力。

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