喜赫脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES驱油体系配方优化.docx

喜赫脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES驱油体系配方优化
供给商: 上海喜赫精细化工有限企业
地址: 上海市 金山 化学工业区
脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE、 脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、 乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na、 羧乙基硫代丁二酸CETSA生产商。

脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐驱油体系配方优化
表面活性剂能显著降低驱油体系/油体系界面张力[1-3], 从而能大幅度提升原油采收率, 表面活性剂在应用过程中会受到矿物盐度、 高温、 强碱等条件限制, 所以寻求驱油效果好、 耐温抗盐表面活性剂是现在三次采油技术关键。
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐（FMES）是一个同时含有阴非离子特征表面活性剂, 既含有非离子表面活性剂优异乳化驱油、 耐盐特点, 也含有阴离子表面活性剂良好高温条件下使用稳定性, 是优良驱油用表面活性剂。
单独使用某一类型表面活性剂驱油存在驱油效率低缺点, 利用表面活性剂协同增效作用, 经过两种或者多个表面活性剂复配能处理上述问题。本节试验目就是依据实际原油QK-25性质与地层水含盐度情况, 考察各添加剂对体系界面张力影响, 确定其适宜配方。
脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐（AESO）是一类耐高温、 耐盐、 耐高价离子非离子－阴离子型表面活性剂, 尤其适宜用于高温、 高矿化度、 高钙镁离子浓度油田三次采油。
表面活性剂驱提升采收率技术在中国外油田取得了较为广泛应用, 取得了良好
经济和社会效益。但现在常见驱油表面活性剂大多耐温抗盐能力较差, 不能适适用于高
温、 高盐储层, 使其应用范围受到了一定限制。
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐（FMES）耐温能力达140-160℃, 抗Na+能力达15000-50000mg/L, 抗Ca2+能力达1500-4500mg/L, 含有很好耐温抗盐及乳化能力; 最终对耐温抗盐表面活性剂驱油体系驱油效果进行评价, 驱替试验表明, 在水驱基础上可提升采收率19.3%。研究脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐（FMES）驱油体系含有界面活性高、 乳化性能好、 耐盐能力强、 成本低廉、 绿色环境保护等特点, 期待在油田推广应用。
伴随勘探向低渗透率、 深井、 复杂高难方向发展, 开采也向高温、 高盐、 低渗透率方向发展。
（1）驱油体系与原油间形成超低界面张力（<10-2mN/m）, 有较高稳定性且界面窗口较宽;
（2）在地层条件下吸附滞留量要小（测定, 测定温度为70℃。测得
界面张力单位为mN/m。本文包含到界面张力值, 如无特殊说明均为动态稳定值, 油

AOS
OP-10
AES
ABS
APG

临界胶束浓度%
0.1
0.1
0.2
0.05
0.4
0.0007

最小表面张力mN/m

34.8
34.1
33.3
30.3
26.9

乳化力%

87
36.5
35.1
82.6
43.8

静态吸附量

0

0.123

动态吸附量mg/g

0.846

衡量表面活性剂洗油能力关键指标之一就是界面张力。通常情况下, 界面张力越
小, 表面活性剂驱油效率就越高。通常要求好驱油用表面活性剂能将油水界面张力
降到超低（数量级为10-3mN/m）。油水界面张力和三次残油饱和度Sorc与二次残油饱超低界面张力。本文考察了不一样表面活性剂油水界面张力, 深入优选含有超低界面
张力表面活性剂体系。
表面活性剂驱中加入碱能够同原油中有机酸反应就地形成表面活性物质, 并同加入
表面活性剂产生协同效应, 增加界面活性, 降低表面活性剂用量; 同时碱加入,
能够调整体系离子强度, 拓宽了表面活性剂活性范围; 除此之外, 碱还能够改善岩石
颗粒表面电性, 降低表面活性剂吸附量。
界面张力是衡量表面活性剂洗油能力关键指标, 界面张力越小, 表面活性剂驱
油效率就越高。好表面活性剂驱替液通常要求能实现超低界面张力（10-3mN/m）。在
此界面张力下可使水波及处不流动油变为流动油,有效地提升驱替液洗油效率。

3.1.2试验方法
5.3.1表面张力测定
试验采取Du Nouy环法测定表面张力。
5.3.3抗吸附试验
首先测定表面活性剂溶液界面张力, 然后在被测溶液中加入大庆油砂, 吸附表面
活性剂, 待吸附达成平衡后, 分出上层清液再次测定与原有界面张力, 如此反复数次,
观察界面张力大小随吸附次数改变。
5.3.4天然岩芯驱油试验
先用大庆原油饱和大庆天然岩芯, 然后在45°C下进行水驱, 计算水驱采收率。水
驱结束后换成表面活性剂驱, 表面活性剂浓度0.2%。计算总采收率, 减去水驱采收
率, 即得到表面活性剂驱采收率。
5.3.5耐电解质试验
将双长链烷基甲基甜菜碱溶于不一样浓度CaCl2水溶液, 观察是否有沉淀产生。同
时用重烷基苯磺酸盐做对比试验。以不出现沉淀为好。
3.1.2.1界面张力测定
本论文试验中界面张力测定使用Texas-500型旋转滴界面张力仪。
（1）测定原理
这种方法是将油滴悬浮在水或水溶液中, 在高速绕水平轴旋转下将油滴拉柱形, 柱

体直径与界面张力相关。在相同条件（转速、 油水相密度差）下, 油柱直径越小, 界
面张力越低。
（2）测定条件
本试验测定温度为55℃, 表面活性剂浓度为0.2%, 盐含量分别为5000、 10000、
25000、 50000和100000mg/L。在测量前半小时内, 每隔1分钟读一次数, 当油珠改变
稳定时, 每隔5分钟读一次数, 共测120min左右, 直至三次连续读数在0.001cm之内, 即可认为体系已达平衡, 结束测定。

在油田驱油过程中, 表面活性剂能够有效降低界面张力, 使残余油变为可流动油, 改变地层表面润湿性, 增加原油在水中分散作用等特点, 不过相对成本偏高, 即使现在国际油价偏高环境下, 表面活性剂驱油仍然存在着成本高障碍。80年代以来, 该技术发展成使用碱部分替换表面活性剂, 使表面活性剂浓度降至0.5％以下, 并用聚合物进行流度控制, 即碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱, 能提升采收率15％～20％, 而且在现在油价条件下含有显著经济效益, 也是含有实际应用意义驱油体系。

聚合物（聚丙烯酰胺）在油田驱油体系应用较为成功, 但也存在部分缺点, 诸如不耐高温, 当油层温度高于75度时, 聚合物会出现严重热氧降解, 造成聚合物溶液粘度大幅度下降, 有时甚至完全失去其功效, 同时, 聚丙烯酰胺溶液粘度随温度升高而降低, 不过在降解温度之前, 其粘度是能够恢复, 即温度降到原来温度, 粘度也恢复到原来值, 假如温度超出一定范围, 聚丙烯酰胺PAM溶液就不会得到很好恢复, 甚至失去效果, 所以说高温油田需要较高聚合物浓度来确保粘度, 方便达成流度控制, 随之采油成本将提升。二价铁离子存在, 会使聚合物产生严重降解, 使溶液粘度显著降低。限制了其在高温高矿化度油层中应用。三元复合驱方法即利用碱、 表面活性剂和聚合物协同作用, 发挥各组分功效,

中国油田多为低酸值原油, 适合采取ASP三元复合驱。该技术关键是开发出性能
优良、 价格低廉表面活性剂。尤其是克服高矿化度或Ca2+、 Mg2+超出500mg/L油藏地质条件。
考虑到成本原因和实际地质条件, 脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐单独使用可能性仍然不大, 但将其与廉价表面活性剂复配, 能够大大提升现有廉价驱油剂耐盐能力, 从而
改善驱油剂性能, 扩大使用范围。因为驱油剂用量较大, 即使脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸
盐添加量为10％, 未来5～内其需求量也将达成3～6万吨, 值得进行产业化开发。

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