標(biāo)王 熱搜: 潤滑  性能  甜菜堿  硫酸銨  鍍鋅  金屬  環(huán)保  原油破乳劑  氟碳表面活性劑  表面活性劑 
 
當(dāng)前位置: 首頁 » 技術(shù) » 資料文獻(xiàn) » 正文

改善蒸汽驅(qū)效果的高溫泡沫劑研究

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2011-01-05  瀏覽次數(shù):899
核心提示:改善蒸汽驅(qū)效果的高溫泡沫劑研究

改善蒸汽驅(qū)效果的高溫泡沫劑研究

郭東紅,辛浩川,崔曉東

(中國石油勘探開發(fā)研究院油田化學(xué)研究所,北京100083

摘要:利用自主研發(fā)的泡沫劑GFPJ,通過引入不同類型的高溫泡沫穩(wěn)定劑,得到能夠滿足稠油蒸汽驅(qū)要求的高溫泡沫劑體系。對不同高溫泡沫劑體系的發(fā)泡性能、耐高溫性能以及高溫封堵性能進(jìn)行了研究。通過對不同高溫泡沫劑體系老化前后有效含量的變化測定,表明了高溫泡沫穩(wěn)定劑的主要作用是能夠降低泡沫劑的降解速率,從而提高泡沫劑體系的耐高溫性能。

關(guān)鍵詞:稠油;蒸汽驅(qū);耐高溫泡沫劑;泡沫穩(wěn)定性

稠油油藏在經(jīng)過多輪次蒸汽吞吐之后,轉(zhuǎn)入蒸汽驅(qū)階段,隨著注氣量的增加和注汽速度的提高,將會出現(xiàn)汽竄現(xiàn)象。一旦發(fā)生汽竄,就會出現(xiàn)蒸汽單方向突進(jìn),油藏加熱不均勻,從而導(dǎo)致蒸汽波及體積小熱效率低,經(jīng)濟(jì)效益差,影響蒸汽驅(qū)整體開發(fā)效果。主要表現(xiàn)為注蒸汽生產(chǎn)井井口溫度升高、產(chǎn)液量大幅度增加,生產(chǎn)井組產(chǎn)油量低。主要原因是蒸汽在高滲透帶進(jìn)行無效竄流,無法有效加熱富集油的低滲透帶。

為了提高蒸汽總體波及體積和最終采收率,必須采取有效措施來防治汽竄。伴隨蒸汽注入高溫泡沫劑可以提高注入蒸汽的波及效率和驅(qū)替效率。但目前能夠應(yīng)用于蒸汽驅(qū)的耐高溫泡沫劑較少,工業(yè)化產(chǎn)品更少。目前制約該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到蒸汽驅(qū)的關(guān)鍵問題仍然是泡沫劑的耐高溫性能,因此本文重點(diǎn)進(jìn)行稠油蒸汽驅(qū)耐高溫泡沫劑的研究。在前期研制的適合于稠油蒸汽吞吐用的高溫泡沫劑GFPJ(耐溫性能達(dá)到280℃)的基礎(chǔ)上,通過引入不同類型的高溫泡沫穩(wěn)定劑,得到能夠滿足稠油蒸汽驅(qū)要求的高溫泡沫劑體系,其耐溫性能達(dá)到300℃

1  實(shí)驗(yàn)部分

1.1原料和儀器

自制高溫泡沫劑GFPJ,主要成分為α-烯烴磺酸鹽陰離子表面活性劑,具體批次代號為GF-PJ080801;不同類型的耐高溫泡沫穩(wěn)定劑A(篩選)、B(室內(nèi)合成)、C(室內(nèi)合成)RTF02泡沫劑體系是經(jīng)過引入耐高溫泡沫穩(wěn)定劑A后的改進(jìn)產(chǎn)品,R63泡沫劑體系是經(jīng)過引入耐高溫泡沫穩(wěn)定劑B后的改進(jìn)產(chǎn)品,R68泡沫劑體系是經(jīng)過引人耐高溫泡沫穩(wěn)定劑C后的改進(jìn)產(chǎn)品。自制耐高溫老化裝置;Waring攪拌器,美國產(chǎn)。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1  發(fā)泡性能及泡沫穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

采用Waring Blender法評價(jià)高溫泡沫劑體系在室溫下的起泡性能和泡沫穩(wěn)定性能。將1OOmL配制好的泡沫劑溶液倒入Waring攪拌器中,高速攪拌1min,將泡沫劑倒入1OOOmL量筒中,讀出不同時(shí)間的泡沫體積及泡沫體積衰減一半或析出一半液體時(shí)所用的時(shí)間,即為泡沫的半衰期,前者為泡沫半衰期,后者為析液半衰期。半衰期越長,泡沫劑體系就越穩(wěn)定。

1.2.2  耐溫性能評價(jià)

配制一定濃度的泡沫劑溶液,然后放人恒溫壓力容器中,在300℃下老化一定時(shí)間,如48h96h,分析老化前后泡沫劑溶液的有效濃度變化,或者評價(jià)老化前后泡沫劑的發(fā)泡性能變化,就可以判定泡沫劑是否分解,從而確定其熱穩(wěn)定性能的好壞。

1.2.3  阻力因子的測試方法及步驟

高溫泡沫劑在高溫下封堵性能的動態(tài)評價(jià)采用的實(shí)驗(yàn)裝置為一維單管模型,裝置示意如圖1所示。巖心長50. 0cm,直徑3.Ocm。巖心中裝填除去油和部分黏土的油層砂,水相滲透率為1.283μm2,單管水平放置于恒溫烘箱內(nèi),首先將巖心飽和水,測巖心水相滲透率,然后按一定的氣液比同時(shí)向巖心中注入水和氣,當(dāng)巖心兩端的壓差達(dá)到平穩(wěn)時(shí),記錄此時(shí)巖心兩端的壓差作為基礎(chǔ)壓差,然后在相同條件下,注入氣和高溫防竄劑,當(dāng)巖心兩端的壓差達(dá)到平穩(wěn)時(shí),再次記錄巖心兩端的壓差(為工作壓差)。衡量高溫防竄劑在油層中能否發(fā)泡,能否具有使驅(qū)替介質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)向作用的指標(biāo)是阻力因子,阻力因子定義為工作壓差和基礎(chǔ)壓差之比。研究認(rèn)為:注蒸汽過程中,當(dāng)阻力因子達(dá)到4倍時(shí),泡沫劑在油層中就能起到一定的調(diào)剖作用。

2結(jié)果與討論

2.1不同泡沫劑體系的發(fā)泡性能

2GFPJ080801泡沫劑經(jīng)過300℃48h老化前后發(fā)泡性能隨時(shí)間的變化情況。由圖2可以看出,經(jīng)過300℃耐溫老化之后,泡沫劑體系的起始發(fā)泡量從740mL降低至620mL,半衰期從7h降低至小于3h,即GFPJ泡沫劑體系的發(fā)泡性能明顯降低,泡沫的穩(wěn)定性也大大減弱。

通過引入耐高溫泡沫穩(wěn)定劑A后,得到的RTF02系列泡沫劑產(chǎn)品的泡沫性能有了很大的改善,如圖3所示。可以看出,引入耐高溫泡沫穩(wěn)定劑A后,泡沫劑體系RTF02老化后的起始發(fā)泡量有了明顯的提高,泡沫劑體系的半衰期可以達(dá)到4.5h左右,達(dá)到了蒸汽驅(qū)用高溫泡沫劑有關(guān)指標(biāo)的要求,但是在4h之后體系的發(fā)泡量急劇下降,不利于蒸汽驅(qū)實(shí)際應(yīng)用過程的需求。

為了減緩泡沫劑體系發(fā)泡后期泡沫體積的急劇下降,在GFPJ泡沫劑的基礎(chǔ)上引入室內(nèi)合成的二種耐高溫泡沫穩(wěn)定劑BC,得到R63R68泡沫劑體系。圖4、圖5分別表示出2種體系的發(fā)泡性能、穩(wěn)定性以及耐高溫性能。可以看出,盡管體系的起始發(fā)泡量有所降低,但R63體系老化前后的發(fā)泡性能、穩(wěn)定性能很接近,而且發(fā)泡后期體系的泡沫體積變化非常平緩,說明體系的泡沫穩(wěn)定性較好,泡沫半衰期達(dá)到10h以上。對于R68體系,老化后的起始發(fā)泡量超過了老化前,發(fā)泡后期體系的泡沫體積變化也比較平緩,泡沫半衰期也達(dá)到10h以上。

 

2.2不同泡沫劑體系老化前后有效含量的變化

配制一定濃度的泡沫劑溶液,然后放入恒溫壓力容器中,在300℃下老化48h,分析老化前后泡沫劑溶液的有效濃度變化,就可以判定泡沫劑的降解程度,從而確定其熱穩(wěn)定性能的好壞。表1中列出了GFPJ080801RTF02R63R684種泡沫劑體系在300℃下老化48h后有效含量的變化情況。從表1可以看出,經(jīng)過300℃48h老化后,表中從上至下各泡沫劑體系的有效濃度保留率提高,對應(yīng)體系的泡沫劑性能也不斷改善,表明通過引入適當(dāng)?shù)呐菽€(wěn)定劑,可以延緩泡沫劑的降解速率,提高泡沫劑體系的耐溫性能。

2.3高溫泡沫劑體系的高溫封堵性能

不同泡沫劑體系的阻力因子如表2所示。

作為注蒸汽用調(diào)剖劑,要求產(chǎn)生的泡沫流動阻力大,表觀黏度高,能有效地封堵蒸汽竄流層。研究認(rèn)為:注蒸汽過程中,當(dāng)阻力因子達(dá)到4O時(shí),防竄劑在油層中就能起到一定的調(diào)剖作用。針對上述3種高溫泡沫劑體系RTF02R63R68,在溫度200℃、氣液比1:1、氮?dú)鈮毫?SPAN lang=EN-US>20MPa、泡沫劑濃度0.5%的條件下進(jìn)行了阻力因子的測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在泡沫劑濃度為0.5%時(shí),阻力因子均可以達(dá)到15以上,表明上述3種泡沫劑體系均具有較好的高溫封堵性能,而且泡沫劑體系的耐溫性能越好,其阻力因子相對越高,封堵性能也相對越好。

3結(jié)論

利用自主研發(fā)的泡沫劑GFPJ,通過引入不同類型的高溫泡沫穩(wěn)定劑,得到能夠滿足稠油蒸汽驅(qū)要求的高溫泡沫劑體系。

經(jīng)過300℃48h老化后,GFPJ泡沫劑的發(fā)泡性能降低,泡沫的穩(wěn)定性減弱。引入耐高溫泡沫穩(wěn)定劑A后,泡沫劑體系RTF02老化后的起始發(fā)泡量有了明顯的提高,泡沫劑體系的半衰期可以達(dá)到4.5h左右;對于R63泡沫劑體系,老化前后的發(fā)泡性能、穩(wěn)定性很接近,體系的泡沫穩(wěn)定性較好,泡沫半衰期達(dá)到10h以上;對于R68體系,老化后的起始發(fā)泡量超過了老化前,發(fā)泡后期體系的泡沫體積變化也比較平緩,泡沫半衰期也達(dá)到10h以上。

通過引入適當(dāng)?shù)呐菽€(wěn)定劑,可以延緩泡沫劑的降解速率,提高泡沫劑體系的耐溫性能。3種泡沫劑體系均具有較好的高溫封堵性能。

分享到:
 
 
[ 技術(shù)搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關(guān)閉窗口 ]

 

 
推薦圖文
推薦技術(shù)
點(diǎn)擊排行
 
網(wǎng)站首頁 | 企業(yè)資質(zhì) | 關(guān)于我們 | 聯(lián)系方式 | 使用協(xié)議 | 版權(quán)隱私 | 網(wǎng)站地圖 | 排名推廣 | 積分換禮 | 網(wǎng)站留言 | RSS訂閱 | 豫ICP備2020028982號
手機(jī)掃描,快速瀏覽!
 
陵川县| 白朗县| 沙雅县| 中方县| 麻城市| 汾阳市| 南汇区| 库伦旗| 永康市| 柘城县| 长岛县| 武宣县| 滦平县| 芮城县| 广德县| 秭归县| 社旗县| 莱西市| 公安县| 开鲁县| 洛扎县| 江油市| 镇平县| 上饶县| 南乐县| 南昌市| 巴林左旗| 屯昌县| 通榆县| 车险| 沛县| 深水埗区| 随州市| 建平县| 富宁县| 通渭县| 建平县| 太和县| 遵义县| 昔阳县| 武宁县|