提高原油采收率原理(EOR)第五章-B.ppt

《提高原油采收率原理(EOR)第五章-B.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、EOR原理第五章碱驱AlkalineFlooding第五章碱驱本章主要内容☆碱驱提高采收率的基本机理☆界面张力与碱质量分数关系曲线及其应用☆什么原油适合于碱驱☆碱会与地层和地层流体作用☆碱驱存在的问题、改善方法第一节碱驱概述碱驱是指以碱溶液作为驱油剂的驱油法。●碱驱是一种提出最早（1917年）●1927年申请第一个专利●试验最早（1930年），化学剂最便宜，操作最简单●美国进行了50个碱驱矿场试验，都未获得工业成功。驱油机理最复杂，限制也多，因此矿场试验的规模和范围远小于聚合物驱的一种提高采收率方法。第一节碱驱概述碱驱是一种二次

2、采油法，也是一种三次采油法。☆最好用在二次采油的早期阶段，因为这时含油饱和度高，油多，油中的酸与碱反应生成的表面活性物质也高；而且此时的krw低，λw低，Mwo低，波及系数高，采收率高。☆碱驱常用聚合物控制流度。由于地层中的钙镁离子可与碱反应而消耗碱，因此在注碱溶液前需注入一段塞的淡水；之后再注入聚合物段塞以控制后续水驱的流度。图5－1碱驱的段塞图1－剩余油；2－淡水；3－碱溶液；4－聚合物溶液；5－水第二节碱驱提高采收率的作用机理一、低界面张力（LIFT）原理碱与石油酸反应生成活性剂，降低界面张力，提高洗油效率。这机理认为在低

3、的碱质量分数和一个最佳的盐含量下，碱与原油中酸性成分反应生成的表面活性剂，可使油水界面张力降至10－2mN·m-1以下。从粘附功公式可以看到，油水界面张力低意味着粘附功小，即油易从岩石表面洗下来，提高了洗油效率。碱的质量分数一般低于0.01图5－2一种原油的界面张力与氢氧化钠质量分数关系？？？最佳盐含量在10000mg/L以下盐含量/(mg·L-1)：（1）－3.5×104；（2）－3.0×104；（3）－2.0×104；（4）－1.0×104；（5）－0.5×104；（6）－0.1×104；（7）－0。图5－3不同盐含量下界面

4、张力与氢氧化钠质量分数的关系二、乳化-携带（Emuls-Entrain)机理在低的碱质量分数和低的盐含量下，由碱与石油酸反应生成的表面活性剂可使地层中的剩余油乳化，并被碱水携带着通过地层。按此机理，碱驱应用有如下特点：（1）可以形成油珠相当小的乳状液；（2）通过乳化提高碱驱的洗油效率；（3）碱水突破前采油量不可能增加；（4）油珠的聚并性质对过程有较大影响。三、乳化-捕集(Emuls-Entrap)机理在低的碱质量分数和低的盐含量下，由于低界面张力使油乳化在碱水相中，但油珠半径较大，因此当它向前移动时，就被捕集，增加了水的流动阻力

5、，即降低了水的流度，从而改善了流度比，增加了波及系数，提高了采收率。三、乳化-捕集(Emuls-Entrap)机理按此机理，碱驱应有如下特点：（1）油可在碱水相中形成乳状液；（2）分散的油珠会被捕集在较小孔道，改善了碱驱的波及系数；（3）碱水突破前采油量可以增加；（4）油珠的聚并性质对过程有有利的影响。四、由油湿反转为水湿（OW→WW）机理在高的碱质量分数和低的盐含量下在高的碱质量分数和低的盐含量下，碱可通过改变吸附在岩石表面的油溶性表面活性剂在水中的溶解度而解吸，恢复岩石表面原来的亲水性，使岩石表面由油湿反转为水湿，提高洗油效

6、率，同时也可使油水相对渗透率发生变化，形成有利的流度比，提高波及系数。图5－4通过OWWW机理提高采收率可提高油湿油层和高含水油层的采收率五、由水湿反转为油湿（WWOW）机理在高的碱质量分数和高的盐含量下，碱与石油酸反应生成的表面活性剂主要分配到油相并吸附到岩石表面上来，使岩石表面从水湿转变为油湿。这样，非连续的剩余油变成连续的油相，为原油流动提供通道。与此同时，在连续的油相中，低界面张力将导致油包水乳状液的形成，这些乳状液中的水珠将起到堵塞流通孔道的作用，并在有水珠堵塞的孔隙介质中产生高的压力梯度。这高的压力梯度能克服被低界面

7、张力所降低的毛管阻力。油是从乳化水珠与砂粒之间的连续油相这条通道排泄出去，而将高水含量的乳状液留在后面，达到减小地层剩余油饱和度的目的。图5－5通过WWOW机理提高采收率六、自发乳化与聚并机理在最佳的碱质量分数下，原油可自发乳化到碱水之中。这种自发乳化现象是由于油中的石油酸与碱水中的碱在表面上反应产生表面活性剂，先是浓集在界面上，然后扩散至碱水中引起的。油中的石油酸主要为羧酸，它可与碱（氢氧化钠）反应产生羧酸钠。羧酸钠在水中的聚集状况，决定于它的质量分数。图5－6十二酸钠－水体系相图十二酸钠浓体系增加水的质量分数时胶束所经历的变

8、化图5－8水驱难以采出的油层状胶束、棒状胶束六角束、棒状技术、球形胶束都可以增溶油最佳碱体系驱替时，体系经历自乳化至聚并，因此可以采取水驱难以采出的油。七、增溶刚性膜机理在三次采油时，油处在分散状态，沥青质可在油水界面上形成一层刚性膜。这种膜的存在，使油珠通过孔