渤海油田聚驱采出液化学破乳研究

摘要

聚合物驱作为一种较为成熟的三次采油技术，在国内外许多油田已进入工业化应用阶段，但是该技术在我国海上油田的应用才刚刚起步。为了让其在渤海油田得到广泛的应用，各项配套技术就需要不断完善，其中聚驱采出液处理就是一个非常关键的技术难题。本课题的主要研究目标就是针对渤海油田聚驱采出液乳化特性，研制开发出适应于聚驱采出液的破乳剂体系。 本课题研究内容主要包括以下几个方面：(1)结合渤海SZ36-1油田聚驱采出液乳化特性，室内模拟出一系列稳定的聚驱采出液。(2)合成研制出支状(CM、CN)、梳状(RFQ、PCA)和星型结构(PS)5个系列共54种原油破乳剂，并用模拟及实际聚驱采出液对其进行性能评价研究。(3)利用MS、GPC、<'1>HNMR对部分破乳剂及其中间体进行表征，结合破乳评价结果，进一步优化破乳剂结构，改进其性能。(4)利用动态界面张力手段，以破乳剂RFQ02与PS02为例，研究了破乳剂结构对破乳性能的影响。(5)研究了采出液含水量、聚合物浓度及结构类型等因素对模拟采出液破乳的影响。 研究得出以下结论：(1)起始剂含量0.5 wt％，m(EO)/m(PO)值在1∶4～2∶3之间的二嵌段聚醚破乳剂针对渤海油田聚驱采出液脱水效果较好。(2)星型结构破乳剂因其界面吸附能力强、支链度高，破乳剂分子在界面膜上排列非常疏松，分子间相互作用力不强，形成的界面膜强度低，易于破裂，因而破乳效果较好。(3)油田现场用聚合物AP-P4具有一定的界面活性，能够降低油水界面张力，随着其含量的增加脱水率呈下降趋势，脱水水色与界面状况也随之变差。(4)星型结构PS系破乳剂针对不同含水量的模拟聚驱采出液，以及渤海油田A7井聚驱采出液均具有较好的破乳效果，优于目前现场用破乳剂BH01，可以很好地解决海上油田聚驱采出液的破乳难题，是一种性能优良的破乳剂。(5)疏水缔合水溶性聚合物因具有较强的界面活性和增粘能力，易于加强油水界面膜强度，提高原油乳状液的稳定性，同时也影响破乳剂分子在乳状液中的扩散，相对于常用的聚合物驱油剂——部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)加大了破乳难度。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1原油乳状液的稳定性及破乳研究

1.1.1原油乳状液的稳定性

1.1.2原油乳状液破乳方法

1.1.3破乳剂对油水界面性能的影响

1.1.4破乳机理研究

1.2聚合物驱及其采出液特点

1.2.1聚合物驱油概述

1.2.2聚驱采出液特点

1.3破乳剂研究现状及发展方向

1.3.1国外破乳剂的研究现状

1.3.2国内破乳剂的研究现状

1.3.3破乳剂的发展方向

1.4课题研究的意义及主要内容

1.4.1课题研究的意义

1.4.2课题研究的主要内容及方法

第2章支状破乳剂的合成与性能评价

2.1实验部分

2.1.1仪器与试剂

2.1.2四乙烯五胺聚醚(CM)的合成

2.1.3多乙烯多胺聚醚(CN)的合成

2.1.4分析表征

2.1.5聚驱采出液的模拟

2.1.6破乳剂评价方法

2.2结果与讨论

2.2.1破乳剂合成条件的选择

2.2.2破乳剂评价结果与讨论

2.2.3分析表征

2.3本章小结

第3章梳状破乳剂的合成与性能评价

3.1实验部分

3.1.1酚醛树脂的合成

3.1.2苯胺醛树脂的合成

3.1.3 RFQ系破乳剂的合成

3.1.4 PCA系破乳剂的合成

3.1.5分析表征

3.2结果与讨论

3.3.1 RFQ系破乳剂的性能评价

3.3.2 PCA系破乳剂的性能评价

3.3.3分析表征

3.3本章小结

第4章星型破乳剂的合成与性能评价

4.1实验部分

4.1.1聚酰胺—胺的合成

4.1.2 PS系破乳剂的合成

4.1.3分析表征

4.2结果与讨论

4.2.1 PS系破乳剂的性能评价

4.2.2破乳剂用量对破乳效果的影响

4.2.3破乳温度对破乳效果的影响

4.2.4分析表征

4.3本章小结

第5章破乳剂的结构与性能关系

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1界面张力测试原理

5.2.2实验方法

5.3结果与讨论

5.4本章小结

第6章模拟聚驱采出液的破乳研究

6.1实验部分

6.1.1聚驱采出液的模拟

6.1.2界面张力测定

6.1.3聚合物溶液粘度测定

6.1.4扫描电镜分析

6.2结果与讨论

6.2.1采出液含水量对破乳的影响

6.2.2聚合物浓度对破乳的影响

6.2.3聚合物结构对破乳的影响

6.3本章小结

第7章实际聚驱采出液的破乳研究

7.1绥中36-1油田概况

7.2 A7井聚驱采出液破乳研究

7.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间所取得的成果和发表的文章

致谢