文档介绍：摘要:随着世界能源需求的增长,人们认识到提高石油开采率的重要性,三次采油提高采收率主要是靠化学驱油技术,其中,表面活性剂是提高采收率幅度较大、适用较广、具有发展潜力的一种化学驱油剂。采用表面活性剂驱油为进一步开发利用现有原油储量展示了广阔的前景。文综述了表面活性剂的种类、要求、驱油机理,并总结了国内表面活性剂驱在三次采油中的应用,其发展前景。
关键词:三次采油表面活性剂应用驱油耐温抗盐
一、前言
石油资源是一种重要的战略资源, 对国家的经济发展和人民生活水平的提高具有重要作用。然而它并不是取之不尽, 用之不竭的, 随着勘探开发程度的加深, 开采难度会逐步加大, 因此提高石油采收率不仅是石油工业界, 而且是整个工业界普遍关心的问题。三次采油技术是中国近十年来发展起来的一项高新技术, 它的推广应用对提高原油采收率、稳定老油田原油产量起到了重要的作用。
二、三次采油简介
通常把利用油层能量开采石油称为一次采油;向油层注入水、气,给油层补充能量开采石油称为二次采油;采取物理—化学方法,改变流体的性质、相态和改变气—液,液—液,液—固相间界面作用,扩大注人水的波及范围以提高驱油效率,从而再一次大幅度提高采收率。称为三次采油。又称提高采收率(EOR)方法。常规的一、二次采油(POR 和SOR) 总采油率不很高, 一般仅能达到20 %~40 % , 最高达到50 % ,还有50 %~80 %的原油未能采出。在能源日趋紧张的情况下, 提高采油率已成为石油开采研究的重大课题, 三次采油则是一种特别有效的提高采油率的方法。
三、三次采油分类
三次采油的方法很多, 主要有4 大类: ①热力驱, 包括蒸气驱和火烧油层等; ②混相驱, 包括CO2 混相、烃混相及其他惰性气体混相驱,这些混相剂未达到混相压力之前为非混相气驱; ③化学驱, 包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱和注浓硫酸驱等; ④微生物采油, 包括生物聚合物、微生物表面活性驱,年来又开发出了气一水交替驱(WAG驱)。目前,三次采油研究尤其以表面活性剂和微生物采油得到人们的普遍重视, 而表面活性剂驱则显示出明显的优越性。
四、表面活性剂的结构、分类
表面活性剂单体是由一个非极性的亲油基和一个极性的亲水基构成。亲油基一般由长烃链组成。表面活性化合物的表面性质受制于其亲油和亲水特性的平衡。如果表面活性剂中的烃链少于12 个碳原子,则该表面活性剂为水溶性的,因为极性端基团把全部分子拉入水中。然而,当烃链长度大于14 个碳原子时,则这种化合物称为水不溶性(油溶性) 的表面活性剂。图1 为表面活性剂分子结构图。表面活性剂的分子结构不仅造成表面活性剂在表面的集中并降低溶剂的表面张力,而且也影响分子在表面的排列方向,其亲油基在溶剂中,而亲水基部分的取向则要离开溶剂。亲水基是离子型的或高度极化的。根据极性基团的性质可以把表面活性剂分为阴离子型、阳离子型、***的或非离子型。在这些类型的表面活性剂中,与其它类型相比,由于阴离子型表面活性剂在油藏岩石表面的吸附少,故它广泛用于提高原油采收率的工艺技术中。
五、三次采油中常用的表面活性剂
三采采油中广泛应用的阴离子表面活性剂是磺酸盐类,常用的有石油磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烯基磺酸盐和木质素磺酸盐。近年来,国内外还开发了石油羧酸及其盐类的新型表面活性剂,并用于提高