采油化学表面活性剂PPT学习教案

1、会计学1采油化学表面活性剂采油化学表面活性剂通常将有气相组成的通常将有气相组成的气气固、气固、气液等界面液等界面称为表面。称为表面。 相（相（phasephase）是指体系是指体系中物理和化学性质均中物理和化学性质均匀的部分。匀的部分。第1页/共237页第2页/共237页第3页/共237页第4页/共237页第5页/共237页R - XBACK第6页/共237页第7页/共237页羧酸盐型羧酸盐型第8页/共237页十二烷基苯磺酸钠十二烷基苯磺酸钠第9页/共237页第10页/共237页十六烷基硫酸酯钠十六烷基硫酸酯钠第11页/共237页十六烷基磷酸酯钠十六烷基磷酸酯钠第12页/共237页第13页/共

2、237页 高级伯胺(或仲胺)的加氢法将高级伯胺在甲醛存在下加氢制取叔胺，反应如下： 叔胺以酸中和即得叔胺盐。高级叔胺盐阳离子表面活性剂易溶于水，具有良好的乳化、柔软、杀菌性能。第14页/共237页十二烷基三甲基氯化铵第15页/共237页十二烷基氯化吡啶盐第16页/共237页C3H6OCH-CH2OCH3CH2-CH2OCH2CH2O氧乙烯氧乙烯氧丙烯氧丙烯第17页/共237页返回返回第18页/共237页RCOOCH2CH2OnH第19页/共237页聚氧乙烯辛基醇醚-10R-OHCH2-CH2ORO(CH2CH2O)Hn第20页/共237页聚氧乙烯辛基苯酚醚聚氧乙烯辛基苯酚醚-10-10第21页

3、/共237页第22页/共237页第23页/共237页超级链接超级链接第24页/共237页非离子活性剂性质稳定，非离子活性剂性质稳定，不受不受PHPH值和盐的影响，应值和盐的影响，应用范围广，是具有发展前用范围广，是具有发展前途的活性剂。途的活性剂。第25页/共237页聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠第26页/共237页第27页/共237页第28页/共237页CH-CH2CH3C3H6OmC2H4OnHOOH第29页/共237页链接链接第30页/共237页第31页/共237页HLB值 用途 1336 81812151315 1518 消泡剂油包水型乳化剂水包油型乳化剂润湿剂洗涤剂增溶剂第32页/共237

4、页第33页/共237页第34页/共237页C10-C20使非极性基之间的吸引力大，可以提高吸附层的强度。同时非极性的使非极性基之间的吸引力大，可以提高吸附层的强度。同时非极性的R部分要求是正构的。使分子间排列得紧密，吸附层的强度高，液滴表面的保护膜牢固。部分要求是正构的。使分子间排列得紧密，吸附层的强度高，液滴表面的保护膜牢固。第35页/共237页第36页/共237页第37页/共237页第38页/共237页第39页/共237页第40页/共237页第41页/共237页第42页/共237页 后二者极性小，不做发泡剂，反作消泡剂。 第43页/共237页第44页/共237页第45页/共237页第46页

5、/共237页第47页/共237页第48页/共237页第49页/共237页第50页/共237页第51页/共237页第52页/共237页第53页/共237页第54页/共237页第55页/共237页第56页/共237页第57页/共237页第58页/共237页第59页/共237页第60页/共237页第61页/共237页水效率低。第62页/共237页储层的孔隙度、渗透率及岩石中的油水饱合度储层的孔隙度、渗透率及岩石中的油水饱合度是认识油层储油状况、进行油田开发最基本的是认识油层储油状况、进行油田开发最基本的岩石物性参数。岩石物性参数。第63页/共237页第64页/共237页第65页/共237页第66页/

6、共237页第67页/共237页第68页/共237页fpVV第69页/共237页feVV第70页/共237页第71页/共237页第72页/共237页LuPAPALuQK经过多次试验：经过多次试验：Q与与A成正比，与成正比，与P=P1-P2成正比，与流体的成正比，与流体的和岩心的长度成反比。和岩心的长度成反比。第73页/共237页岩心观察时拍摄的照片岩心观察时拍摄的照片 第74页/共237页取心钻具、岩心抓和取心筒取心钻具、岩心抓和取心筒 第75页/共237页第76页/共237页of100%100%oopVVSVVwf100%100%wwpVVSVV第77页/共237页gf100%100%ggpV

7、VSVV第78页/共237页第79页/共237页第80页/共237页问题：是否驱油剂波及到的地方油就能被问题：是否驱油剂波及到的地方油就能被冲洗下来？冲洗下来？l 这要看油层的润湿性。例如当驱油剂这要看油层的润湿性。例如当驱油剂是水时，水可以较好地将亲水油层冲洗下是水时，水可以较好地将亲水油层冲洗下来。来。即使对亲水油层，冲洗下来的油还常即使对亲水油层，冲洗下来的油还常由于毛细管的液阻效应而滞留在油层采不由于毛细管的液阻效应而滞留在油层采不出来。出来。第81页/共237页第82页/共237页第83页/共237页第84页/共237页第85页/共237页第86页/共237页其中部分水解的聚丙烯酰胺

8、比较全面地满足这些要求，因此，目前广泛采用的是部分水解的聚丙烯酰胺。其中部分水解的聚丙烯酰胺比较全面地满足这些要求，因此，目前广泛采用的是部分水解的聚丙烯酰胺。第87页/共237页第88页/共237页第89页/共237页第90页/共237页l在注水中，在注水中，HPAM的使用浓度通常在的使用浓度通常在200-2000ppm，而最常用的是而最常用的是250-1000ppm。l HPAM水溶液的注入量通常为油层孔隙体水溶液的注入量通常为油层孔隙体积的积的733%，这个注入量已经能较好地改变，这个注入量已经能较好地改变、提高油层的采收率。、提高油层的采收率。第91页/共237页第92页/共237页第

9、93页/共237页第94页/共237页第95页/共237页第96页/共237页第97页/共237页第98页/共237页具有亲油、亲水的两亲结构的表面活性剂分子具有亲油、亲水的两亲结构的表面活性剂分子，自动浓集到固体表面，形成定向排列的吸附，自动浓集到固体表面，形成定向排列的吸附层，层，活性剂分子的亲油基吸附在非极性固体表活性剂分子的亲油基吸附在非极性固体表面上，其亲水基朝外，面上，其亲水基朝外，从而改变了固体表面的从而改变了固体表面的亲油性。亲油性。第99页/共237页具有亲油、亲水的两亲结构的表面活性剂分子，自动浓集到固体表面，形成定向排列的吸附层，吸附层中活性剂分子的亲水基吸附在极性固体表

10、面上，其亲油基朝外，从而改变了固体表面的亲水性。具有亲油、亲水的两亲结构的表面活性剂分子，自动浓集到固体表面，形成定向排列的吸附层，吸附层中活性剂分子的亲水基吸附在极性固体表面上，其亲油基朝外，从而改变了固体表面的亲水性。第100页/共237页 各种缔合胶束的形各种缔合胶束的形状状球球状状层状层状棒状棒状第101页/共237页微小水滴分散在油中，符号微小水滴分散在油中，符号W/O微小油滴分散在水中，微小油滴分散在水中， 符号符号O/W水包油型水包油型油包水型油包水型第102页/共237页4、另一方面乳化的油通过毛细管时所产、另一方面乳化的油通过毛细管时所产生的叠加的液阻效应，使高渗透层的阻力生

11、的叠加的液阻效应，使高渗透层的阻力增加，迫使水进入低渗透层段，增加，迫使水进入低渗透层段，提高波及提高波及系数。系数。 第103页/共237页应用实例应用实例第104页/共237页 三、碱驱三、碱驱（一）注碱性水提高采收率的原理（一）注碱性水提高采收率的原理第105页/共237页第106页/共237页应用实例应用实例第107页/共237页一些实验证明泡沫驱的驱油效率比活性水高。一些实验证明泡沫驱的驱油效率比活性水高。因此，泡沫驱油已成为提高采收率的一种重要因此，泡沫驱油已成为提高采收率的一种重要方法。方法。（一）提高采收率的原理（一）提高采收率的原理第108页/共237页第109页/共237页

12、第110页/共237页应用实例应用实例第111页/共237页第112页/共237页第113页/共237页复合驱之所以有更好的驱油效果，主要复合驱之所以有更好的驱油效果，主要由于复合驱中的聚合物、表面活性剂和由于复合驱中的聚合物、表面活性剂和碱之间有协同作用。碱之间有协同作用。第114页/共237页l油田大多数是注水开发的。在注水井的油田中有油油田大多数是注水开发的。在注水井的油田中有油井和注水井。井和注水井。l在油井和注水井中，也存在各种问题影响着油田的在油井和注水井中，也存在各种问题影响着油田的开发。开发。l对油井，有油井出砂、油井析蜡、油井出水、稠油对油井，有油井出砂、油井析蜡、油井出水、

13、稠油采不出来和由于各种原因引起油井产量的降低等五大采不出来和由于各种原因引起油井产量的降低等五大问题，即常所说的油井的砂、蜡、水、稠、低。问题，即常所说的油井的砂、蜡、水、稠、低。l水井的问题相对简单，有出砂、注入剖面不均匀或水井的问题相对简单，有出砂、注入剖面不均匀或水注不进去等问题。水注不进去等问题。l解决油水井的问题方法中，化学方法仍是一种重要解决油水井的问题方法中，化学方法仍是一种重要方法。方法。第115页/共237页油水井的出水以及化学堵水油水井的出水以及化学堵水第116页/共237页第117页/共237页 注入水 边水第118页/共237页第119页/共237页注入水、边水及底水，

14、在油藏中虽然处于不同注入水、边水及底水，在油藏中虽然处于不同位置，但它们都处在同一层中，称为位置，但它们都处在同一层中，称为同层水同层水。第120页/共237页 上层水、下层水 夹层水第121页/共237页l由于上层水、下层水及夹层水是油层以由于上层水、下层水及夹层水是油层以外的水，所以可通称外的水，所以可通称外来水外来水。l外来水往往由于固井质量不高，或套管外来水往往由于固井质量不高，或套管损坏而窜入油井。损坏而窜入油井。第122页/共237页第123页/共237页注水井调剖法注水井调剖法 第124页/共237页油层是不均质的。注入油层的水，常常油层是不均质的。注入油层的水，常常8 090%

15、的量为高渗透层吸收，注入剖面很不均匀的量为高渗透层吸收，注入剖面很不均匀。为了发挥中、低渗透层的作用，提高注入水。为了发挥中、低渗透层的作用，提高注入水的波及系数，就必须调整注水井的注入剖面。的波及系数，就必须调整注水井的注入剖面。而要调整注入剖面，就必须封堵高渗透层。而要调整注入剖面，就必须封堵高渗透层。第125页/共237页将化学剂注入注水井的高渗透层段，用将化学剂注入注水井的高渗透层段，用以降低高吸水层段的吸水量，提高注入以降低高吸水层段的吸水量，提高注入水的压力，达到提高中、低渗透层吸水水的压力，达到提高中、低渗透层吸水量，改善注水井吸水剖面，提高水的波量，改善注水井吸水剖面，提高水的

16、波及系数、改善水驱油状况的方法称为及系数、改善水驱油状况的方法称为注注水井化学调剖技术水井化学调剖技术，其所用的化学剂称，其所用的化学剂称调剖剂调剖剂。第126页/共237页第127页/共237页第128页/共237页井例井例第129页/共237页硅酸溶胶是一种典型的单液法堵剂，硅酸溶胶是一种典型的单液法堵剂，因因处理时只有一种液体注入油层处理时只有一种液体注入油层，经过一，经过一定时间，硅酸溶胶即胶凝成固体，将高定时间，硅酸溶胶即胶凝成固体，将高渗透层封堵。渗透层封堵。 第130页/共237页第131页/共237页第132页/共237页井例井例第133页/共237页第134页/共237页第1

17、35页/共237页第136页/共237页隔离液可用水、煤油、柴油或其它不与反应液反应隔离液可用水、煤油、柴油或其它不与反应液反应的液体，隔离液的用量取决于沉淀沉积的位置。的液体，隔离液的用量取决于沉淀沉积的位置。第137页/共237页第138页/共237页第139页/共237页油油 井井 堵堵 水水 法法第140页/共237页第141页/共237页第142页/共237页在施工时，首先找出出水水层，并采用在施工时，首先找出出水水层，并采用封隔器将水层和油层分开，然后将堵水封隔器将水层和油层分开，然后将堵水剂压入水层造成堵塞。剂压入水层造成堵塞。第143页/共237页适用于用封隔器不易将水层和油层

18、分开适用于用封隔器不易将水层和油层分开的出水层段。只堵水，而不堵油。的出水层段。只堵水，而不堵油。第144页/共237页Very important第145页/共237页第146页/共237页第147页/共237页 井例井例第148页/共237页油水井防砂法油水井防砂法第149页/共237页第150页/共237页第151页/共237页第152页/共237页第153页/共237页第154页/共237页第155页/共237页第156页/共237页第157页/共237页第158页/共237页在地下合成的酚醛树脂中，苯酚、甲醛、在地下合成的酚醛树脂中，苯酚、甲醛、SnCl2的质量比为的质量比为1: 2

19、: 0.24。 由于这种形式由于这种形式的酚醛树脂需在地下进行缩聚，因此，只适的酚醛树脂需在地下进行缩聚，因此，只适用于高于用于高于60的地层。的地层。第159页/共237页井例井例第160页/共237页第161页/共237页第162页/共237页第163页/共237页第164页/共237页第165页/共237页第166页/共237页第167页/共237页羟基锆，是锆盐用碱适度中和至羟基锆，是锆盐用碱适度中和至PH2.4-2.8，它经历了类似它经历了类似AlCl3 同样的过程，产生同样的过程，产生锆的多核羟桥络离子，它与相应的阴离子锆的多核羟桥络离子，它与相应的阴离子一起叫做羟基锆。也是一种无机阳离子型一起叫做羟基锆。也是一种无机阳离子型聚合物。聚合物。 第168页/共237页第169页/共237页第170页/共237页第171页/共237页第172页/共237页第173页/共237页第174页/共237页第175页/共237页第176页/共237页第177页/共237页