耐温耐盐软体非均相复合驱油体系相互作用机制研究

摘要

由冻胶分散体和表面活性剂组成的非均相复合驱油体系具有很好的驱油效果，被广泛报道。但是，冻胶分散体和表面活性剂之间的相互作用机制尚未研究清楚，导致在油田现场的应用过程中缺乏一定的理论依据。本文从两种组分之间的界面层微观性质、相互作用力特征以及在多孔介质中的共存方式三个方面对非均相复合驱油体系进行了研究。 探究了非均相复合驱油体系界面层上的微观性质，分别考察了不同因素对非均相复合驱油体系的界面张力、界面流变性质的影响，并通过激光扫描共聚焦显微镜观察了非均相复合驱油体系的聚集形态。实验结果表明相比于单一表面活性剂，非均相复合驱油体系的界面张力略有增加，改变温度、pH（酸性条件除外）、NaCl含量等对非均相复合驱油体系的界面张力影响较小；随着冻胶分散体浓度的增加和老化时间的延长，吸附在油水界面膜上的表面活性剂分子减少，使界面扩张模量降低，而增大表面活性剂的浓度使界面扩张模量升高。 研究了非均相复合驱油体系的相互作用力特征，考察了非均相复合驱油体系与不同润湿性表面的作用力以及在不同因素影响下的剪切应力，实验结果表明，非均相复合驱油体系与不同水湿性的云母片表面、非均相复合驱油体系之间均存在斥力作用；随着表面活性剂浓度、NaCl含量以及老化时间的增加，非均相复合驱油体系聚集程度增强。 揭示了非均相复合驱油体系在多孔介质中的分布规律，通过静态吸附、动态吸附、色谱分离效应、微观可视化以及CT扫描等方法探究了非均相复合驱油体系在多孔介质中的共存方式。静态吸附实验表明冻胶分散体与砂粒存在竞争吸附，减少了表面活性剂的静态吸附量，表面活性剂则能够促进冻胶分散体在砂粒表面的吸附；动态吸附实验说明冻胶分散体使表面活性剂发生液流转向进入到低渗孔喉中，增加了其滞留量；冻胶分散体和表面活性剂由于与储层岩石表面的作用力不同而存在一定程度的色谱分离效应；微观驱替和CT扫描实验揭示了非均相复合驱油体系提高油层采收率的机理。

目录

声明

第一章 前 言

1.1 研究的背景与意义

1.2 耐温耐盐复合驱油体系研究现状

1.2.1 聚合物/表面活性剂复合驱油体系

1.2.2预交联颗粒/表面活性剂非均相复合驱油体系

1.2.3改性二氧化硅/表面活性剂非均相复合驱油体系

1.2.4冻胶分散体/表面活性剂非均相复合驱油体系

1.3 研究内容

第二章 软体非均相复合驱油体系的界面层性质

2.1 非均相复合驱油体系的界面张力研究

2.2.1 颗粒聚结的影响

2.2.2 温度的影响

2.2.3 矿化度的影响

2.2.4 pH的影响

2.2 非均相复合驱油体系的界面流变研究

2.2.1 DPG浓度对体系界面流变的影响

2.2.2 表面活性剂浓度对体系界面流变的影响

2.2.3 老化时间对体系界面流变的影响

2.3 非均相复合驱油体系的微观形态研究

2.3.1 THSB表面活性剂对非均相复合驱油体系聚集状态的影响

2.3.2 老化时间对非均相复合驱油体系聚集形态的影响

2.3.3 NaCl对非均相复合驱油体系聚集状态的影响

2.4 本章小结

第三章 软体非均相复合驱油体系的相互作用力特征

3.1 非均相复合体系的作用力特征

3.1.1 软体非均相复合驱油体系吸附膜粗糙度分析

3.1.2 软体非均相复合驱油体系作用力特征分析

3.2 非均相复合驱油体系的存在状态研究

3.2.1 冻胶分散体浓度对复合驱油体系存在状态的影响

3.2.2 表面活性剂浓度对复合驱油体系存在状态的影响

3.2.3 矿化度对复合驱油体系存在状态的影响

3.2.4 老化时间对复合驱油体系存在状态的影响

3.3 本章小结

第四章 软体非均相复合驱油体系在多孔介质中的共存方式

4.1 非均相复合驱油体系的滞留规律研究

4.1.1 非均相复合驱油体系的静态吸附

4.1.2 非均相复合驱油体系的动态吸附

4.1.3 非均相复合驱油体系的微观滞留状态

4.2 非均相复合驱油体系的色谱分离效应

4.2.1 渗透率对非均相复合驱油体系色谱分离效应的影响

4.2.2 DPG浓度对非均相复合驱油体系色谱分离效应的影响

4.2.3 渗流距离对非均相复合驱油体系色谱分离效应的影响

4.3 非均相复合驱油体系在多孔介质中的存在方式

4.3.1 微观可视化研究非均相复合驱油体系的存在状态

4.3.2 CT扫描研究非均相复合驱油体系的存在状态

4.3.3 核磁共振研究非均相复合驱油体系的存在状体

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢