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乙醇胺与胜坨油田坨28区块原油5类活性组分模拟油的动态界面张力(一)
来源:油气地质与采收率 浏览 679 次 发布时间:2024-11-22
为明确胜坨油田坨28区块原油中活性组分与有机碱乙醇胺间的相互作用对动态界面张力的影响,采用SARA四组分分离方法对坨28区块原油进行分离,获得饱和分、芳香分、胶质和沥青质等组分;利用醇碱萃取法获得酸性组分;通过旋转滴界面张力仪测定了乙醇胺与坨28区块原油活性组分模拟油间的动态界面张力。研究结果表明:酸性组分是原油的主要活性组分,其质量分数及结构对有机碱与原油间界面张力的行为具有关键性影响,体系动态界面张力的最低值可达10-2mN/m数量级;酸性组分质量分数越大,低界面张力维持时间越长。对于坨28区块原油,与乙醇胺作用的难易顺序为:酸性组分最强,胶质次之,沥青质、饱和分和芳香分与之作用比较微弱。
随石油勘探开发程度的加深,中国注水开发油田主体已进入高含水、高采出程度开发阶段。随可采储量逐渐减少,急需开发水驱后接替技术。目前,三次采油已成为油田持续稳产的重要保障。
碱与原油中的有机酸类物质反应生成有机酸皂,可以有效降低油水界面张力和界面粘度。同时,碱可以减少表面活性剂和聚合物在油层孔隙中的吸附滞留,从而减少化学剂的损失。在碱—表面活性剂—聚合物(ASP)三元复合体系中,碱的加入还可减少表面活性剂的用量,且拓宽表面活性剂的活性范围。ASP三元复合驱已在胜利等油田进行了现场先导性试验,采收率提高20%以上。然而,无机碱的加入带来注采系统结垢,设备严重腐蚀,采出液乳化处理困难等一系列问题。利用有机碱替代无机碱,既能充分利用原油中的石油酸,又有望解决结垢等问题,因此,开展高效有机碱的研究具有非常重要的意义。笔者研究了有机碱乙醇胺与胜坨油田坨28区块原油活性组分模拟油间的界面张力,探索了有机碱与原油发生相互作用的机理,以期为有机碱的矿场应用提供指导。
1实验试剂与方法
实验试剂包括胜坨油田坨28区块原油、乙醇胺(分析纯)、油酸、石蜡油和航空煤油。其中,航空煤油经硅胶柱提纯后与二次去离子水的界面张力约为40mN/m(30℃)。实验用水为蒸馏水配制的不同质量分数的乙醇胺溶液。油相分别为石蜡油配制的不同浓度油酸模拟油及航空煤油配制的原油活性组分模拟油。
原油活性组分分离方法是:采用SARA四组分分离方法得到饱和分、芳香分、胶质和沥青质;采用醇碱萃取法分离得到酸性组分;界面张力的测定方法是:在油水体积比约为1∶200,实验温度均为(70.0±0.5)℃的条件下,采用芬兰Kibron公司全量程界面张力仪,利用旋转滴法测定乙醇胺溶液与石蜡油配制的油酸模拟油以及航空煤油配制的原油活性组分模拟油的动态界面张力;通过摄像机所获取的液滴形状,读取液滴的长度及宽度,然后通过相应公式计算得到界面张力,当界面张力数值在30min内变化小于1%时为动态界面张力稳态值。