表面活性劑在石油開采上的應(yīng)用.ppt

表面活性劑在石油開采上的應(yīng)用,課題名稱：膠體與界面化學(xué) 指導(dǎo)老師：王繼勇 化工1002班第二組 小組成員：祝超 段曉娟 周靜 黃輝 鄒尚 樊燁飛 鞏彥強(qiáng) 杜震昊 余博洋 陳豪,提綱,*表面活性劑在石油開采上的應(yīng)用發(fā)展 *石油開采對(duì)表面活性劑的要求 *石油開采所用表面活性劑種類 *表面活性劑在石油開采上的應(yīng)用及原理 *表面活性劑在石油開采上應(yīng)用的研究方向,表面活性劑在石油開采上的應(yīng)用發(fā)展,表面活性劑在工業(yè)上的應(yīng)用始于1800年，1880年JohnF.Carll得出注水驅(qū)油的結(jié)論，二次大戰(zhàn)期間美國采用注水驅(qū)油法以來，表面活性劑在油田得到了實(shí)際的應(yīng)用。 隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和石油勘探難度的加深，推動(dòng)了表面活性劑在油田化學(xué)中的應(yīng)用，現(xiàn)在陰、陽、非離子和兩性表面活性劑的各種產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油開采各個(gè)過程。 表面活性劑數(shù)由80年的99種增至83年的167種，其中發(fā)展最快的是分散解卡劑。 在國外，隨著石油的深度開采出現(xiàn)了新的三次采油技術(shù)，強(qiáng)化采油技術(shù)(EOR)。始于1960年代，經(jīng)二十年的開發(fā)發(fā)展，其中聚合物驅(qū)油法已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，表面活性劑驅(qū)油法已在工業(yè)試驗(yàn)中。,石油開采對(duì)表面活性劑的要求,目前化學(xué)驅(qū)用表面活性劑的發(fā)展已經(jīng)成為三次采油(EOR)提高采收率的 主要方法。 下面為化學(xué)驅(qū)用表面活性劑應(yīng)具備的條件: (1)在油水界面上的表面活性高，使油-水界面張力降低，具有適宜的溶解度、濁點(diǎn)、pH值，降低巖層對(duì)原油的吸附性。 (2)在巖石表面上的被吸附量要小。 (3)在地層介質(zhì)中應(yīng)有較大的擴(kuò)散速度。 (4)當(dāng)在水中濃度較低時(shí)，應(yīng)有較強(qiáng)的驅(qū)油能力。 (5)應(yīng)具有能阻止其他化學(xué)劑副反應(yīng)發(fā)生的能力。 (6)注水用表面活性劑應(yīng)考慮到它與地層礦物組分、地層水注入水成分、地層溫度以及油藏的枯竭程度等的相互關(guān)系。 (7) 具有抗地層高溫、高鹽濃度的能力。 (8)具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，投入產(chǎn)出比具備優(yōu)勢(shì)。,石油開采用表面活性劑種類,非離子表面活性劑：常用品種有脂肪醇系聚氧乙烯醚、烷基酚系聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯酯等。優(yōu)點(diǎn)是抗鹽能力強(qiáng)，臨界膠束濃度低，但濁點(diǎn)低，不能用于超過其濁點(diǎn)的地層。目前通過改性，使其既具有以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)濁點(diǎn)很高，抗鹽能力更強(qiáng)，適用于高鹽高溫地層。 陰離子表面活性劑：常用品種有石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽等。優(yōu)點(diǎn)是濁點(diǎn)很高，在砂巖表面上吸附量少，但抗鹽能力差，臨界膠束濃度較高。 其他表面活性劑和藥劑： 陽離子表面活性劑，因其易被地層吸附或產(chǎn)生沉淀，故降低油水界面張力的能力差，一般不適用配制二次或三次采油的膠束。 在某些特定的條件下可使用季銨兩性表面活性劑、季銨磺酸鹽等。 常用的其他藥劑有：水溶性高分子聚合物(如聚丙酰胺)、低碳脂肪醇等。,表面活性劑在石油開采上的應(yīng)用及原理,作用原理： 注水采油后，還約有三分之二的原油滯留在油層中，由于毛管力的作 用，部分油陷留在較細(xì)的毛管孔道中，要把這部分油驅(qū)替出來，單靠增 加壓差是很難辦到的。油水界面張力約為30 mN/m，計(jì)算表明驅(qū)動(dòng)所需 的壓差一般為9.81 MPa，而注水時(shí)壓差僅為(196.13392.27) kPa，遠(yuǎn)小于 驅(qū)動(dòng)壓差。所以利用表面活性劑降低油水界面張力，是一個(gè)既可行又有 前途的方法。 根據(jù)所采用的體系不同，表面活性劑驅(qū)可分為活性水驅(qū)、堿水驅(qū)、微 乳狀液驅(qū)、泡沫驅(qū)、增稠水驅(qū)、正向異常液驅(qū)等。,表面活性劑在石油開采上的應(yīng)用及原理,鉆井過程中使用的表面活性劑： 鉆井液是指鉆井過程中使用的工作流體，它在鉆井工作中的主要作用 是：(l)攜帶和懸浮鉆屑，(2)穩(wěn)定井壁，(3)冷卻和清洗鉆頭、凈化井底， (4)平衡地層壓力和獲取井下信息。 要使鉆井液能滿足不同的要求，需在鉆井液中加人各種化學(xué)處理劑。 大部分的化學(xué)處理劑與表面活性物質(zhì)有關(guān)。其中有起泡劑、潤滑劑、乳化 劑（低分子的有機(jī)陽離子表面活性物質(zhì)和大分子量的陽離子聚合物）。例 如：鉆井液在循環(huán)過程中,某些處理劑兼有起泡作用,但是對(duì)于高壓油氣層 或者高壓水層,需要一定的鉆井液密度,否則就會(huì)出現(xiàn)井噴事故。在這種情 況下，必須及時(shí)加人消泡劑以消除泥漿中泡沫。,表面活性劑在石油開采上的應(yīng)用及原理,采油過程中使用的表面活性劑： 驅(qū)油劑、堵水劑、酸化用添加劑、降粘劑和降凝劑、防蠟劑和清蠟劑。例如：在采油過程中,油井堵水是控制油井中水的產(chǎn)出。堵水劑的作用是封堵油層的大孔道或裂縫,以提高采收率。 集輸過程中使用的表面活性劑： 破乳劑和水處理劑。例如：水處理的目的有6個(gè)，即緩蝕、防垢、殺菌、除氧、除油和除懸浮物。水處理劑中有很大一部分產(chǎn)品屬于表面活性物質(zhì)。,表面活性劑在石油開采上應(yīng)用的研究方向,表面活性劑在油田開發(fā)中的應(yīng)用越來越廣泛，近年來呈現(xiàn)出以 下幾方面的發(fā)展趨勢(shì)： 篩選和開發(fā)多功能的處理劑。為在高溫高壓和原油存在的條件下能夠維持泡沫的穩(wěn)定性，開發(fā)了碳氟表面活性劑，或與兩性烷烴表面活性劑復(fù)配。 擴(kuò)大表面活性劑的原料來源，降低處理劑成本。目前油田使用的表面活性劑大部分來源于石油和煤炭