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随着油田采汕技术的持续开发与应用,以及各大油田相继进入三次采油阶段,化学驱采汕技术得到了大力发展。为了更好的提高原油采收率,江汉汕田采用了新型的凝胶表面活性剂二元组合驱。在这个采出液乳液体系中,既含有高浓度的丙烯酰胺类聚合物,同时还存在一定量的两性表面活性剂,这就增加了原油采出液脱水处理的难度。
本课题的研究目的是针对江汉汕田可动凝胶表面活性剂二元组合驱后的原油后处理,合成新型结构的聚合物破乳剂。本文首先对江汉油田钟市站原油采出液的含水率及原汕四组分进行了测定并考察了凝胶SMG和表面活性剂对原汕乳液稳定性的影响,结果显示:原油类型为石蜡基原汕;凝胶SMG对原汕乳液的形成有负效应;而表面活性剂促进乳状液的形成。
以丙烯酰胺(AM),2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和功能性单体A为主要原料,制备疏水缔合聚合物破乳剂(AM-AMPS-A-3),并对制备出的破乳剂进行酰化阳离子化改性得到破乳剂产品MD(AM-AMPS-A-3)。采用单因素试验系统考察了酰化阳离子化反应条件,得出最佳改性条件为:(AM-AMPS-A-3)2.5g,酸酐加量2.04g,环氧氯丙烷3.7mL,引发剂加量1.5mL,阳离子化反应温度40℃,冰浴酰化时间4h,阳离子化反应时间2h。在此条件下的合成产物MD(AM-AMPS-A-3)破乳率最高为99.5%,达到原油外输标准。
考察了聚合物破乳剂溶液的流变性,并对改性前后的破乳剂产品进行结构表征。结果显示:高浓度的AM-AMPS-A-3和MD(AM-AMPS-A-3)聚合物溶液表现出了强烈的剪切变稀性,而低浓度AM-AMPS-A-3溶液的表观粘度随剪切速率变化很小,低浓度的MD(AM-AMPS-A-3)溶液在较低的剪切速率下甚至表现出了剪切增稠性;而盐对疏水缔合聚合物溶液的流变性表现出了非常复杂的影响。
本文系统研究了破乳剂用量,破乳温度和矿化度对破乳剂破乳效率的影响。综合经济因素得出破乳剂的最佳使用条件为用量0.5%,破乳温度55℃;矿化度对破乳效率无影响。最后对乳状液油水两相界面张力及质点Zeta电位值进行了测定,以初步探索破乳剂产品的破乳机理。结果显示:破乳剂产品的破乳效果以中和界面膜电荷作用机理为主。