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油田化学
油田化学

徐僖

季刊

1000-4092

ofchemythx@sina.com.cn

028-85405414

610065

四川省成都市四川大学（望江西区）油田化学编辑部

油田化学/Journal Oilfield ChemistryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。报道我国石油工业油气田勘探、开发、油气开采、集输、储运中应用化学剂和化学方法的科技成果及国内外现状和进展，包括油田化学剂的研制、生产、结构性能研究、分析配方、室内和现场评价、应用技术、作用机理、现场试验及产品市场等方面。主要读者对象是石油工业部门及科研机构的科技人员、相关专业大专院校师生。
正式出版
收录年代

    水合物动力学抑制剂合成及其作用机理的分子动力学模拟

    马超高胜天王诚刘鑫...
    265-272页
    查看更多>>摘要：针对现有动力学抑制剂耐受过冷度较低、对水合物生成的诱导时间短的问题,采用N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基己内酰胺(NVCL)、甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)3种单体,制备了水合物动力学抑制剂P(NVP-g-NVCL-g-DMAEMA);以模拟天然气水合物抑制过程中的过冷度和诱导时间为指标,优化了合成条件;用红外光谱仪表征了产物结构,利用分子动力学模拟软件模拟抑制过程,揭示水合物动力学抑制剂的作用机理.结果表明,NVP、NVCL、DMAEMA单体质量比为8∶20∶1,引发剂(过硫酸铵、亚硫酸氢钠质量比为1∶1)为单体总质量的0.5%,反应温度65℃,反应时间6h为最佳反应条件且产物为目标产物.当该条件下合成的抑制剂加量为1.0%时,常压条件下可将水合物形成的过冷度从2.6℃提高到9.6℃,诱导时间从20 min延长至945 min.该抑制剂的作用机理主要是通过分子链上五元环及七元环上的双键氧和酯基上的双键氧与水分子形成氢键吸附从而抑制水合物的生成,其次分子链上的氮原子也可以形成氢键而吸附;另外,抑制剂的空间位阻也会阻碍水合物分子的聚集进而抑制水合物的结晶.该抑制剂不仅带有可形成氢键的活性基团,增强抑制剂对水合物笼的吸附性,还存在能影响甲烷分子运动及分布状态的烷基链,进一步提高过冷度并延长诱导时间.

    水合物动力学抑制剂分子动力学模拟吸附构象空间位阻

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    稠油降黏/泡沫复合驱提高稠油采收率

    江建林秦冰曹凤仪乔富林...
    273-279页
    查看更多>>摘要：针对普通稠油注水开发效果差、化学降黏驱不能有效提高驱替过程中的波及效率的问题,以N,N-二甲基胺、3-氯-2-羟基-丙磺酸钠、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐为原料,研制了具有降黏和起泡功能的复合驱油体系.研究了部分水解聚丙烯酰胺对稠油乳化降黏效果的影响,以及聚合物、油藏压力和稠油对驱油体系起泡能力与稳定性的影响;对比了聚合物/降黏复合驱、聚合物/降黏/泡沫复合驱提高稠油采收率的效果.结果表明,在质量分数为0.3%、温度30～80℃、油水体积比为7∶3的条件下,复合驱油体系可使稠油黏度从1607 mPa·s降至35.0～60.3 mPa·s,降黏率达到96%以上;加入聚合物能提高复合驱油体系在更低浓度下的降黏能力.复合驱油体系具有良好的起泡性能.随着油藏压力增加、稠油含量提高,泡沫稳定性明显增强.在70℃下,压力由1 MPa升至13 MPa时,泡沫的半衰期由8 min提高至120 min.稠油稳定泡沫的作用明显.聚合物主要通过提高黏度、降低泡沫液膜的排液速度、增强膜的强度来提高稳定性.在物理模拟驱油实验中,聚合物/降黏复合驱体系可在水驱基础上提高稠油采收率10.05百分点.在注入聚合物/降黏复合驱油体系后再注入氮气,复合驱效果得到大幅提高.注入气体后生成的泡沫有效提高了驱替过程中的波及效率,聚合物/降黏/泡沫复合驱提高采收率达到22.0百分点.降黏/泡沫复合驱技术能实现降黏与剖面调整一体化,对水驱稠油提高采收率具有良好的应用前景.

    稠油降黏泡沫部分水解聚丙烯酰胺采收率

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    RhlA、RhlB基因表达对微生物采油的影响

    王慊樊永红郭斌麦迪努尔...
    280-287,295页
    查看更多>>摘要：为了探究RhlA、RhlB基因表达在微生物采油中对降黏效果的影响,建立了RhlA和RhlB基因实时荧光绝对定量(Q-PCR)方法,测定不同培养时期的铜绿假单胞菌X7发酵液和克拉玛依油田不同地层水的RhlA、RhlB基因表达量,并测定其鼠李糖脂产量、表面活性、乳化活性、乳化稳定性及原油降黏率.结果表明,RhlA、RhlB基因表达量与鼠李糖脂产量、表面活性、乳化活性及原油降黏率呈正相关.随着发酵时间的延长,发酵液中RhlA、RhlB基因表达量不断升高并在24h时达到最大值,随后下降并于60h趋于平稳,RhlA、RhlB基因表达量最大值分别为2.51×106和3.25×105 copies/µL,发酵液中12～60 h期间鼠李糖脂产量快速上升,并在60h时达到最大值(824.08 mg/L);发酵液的表面活性、原油乳化活性及稠油降黏率也随着发酵时间的增长而升高,并分别在24、48、60 h时达到最大.发酵液中的鼠李糖脂粗提物有良好的稳定性,能在一定的极端条件下稳定发挥作用.RhlA、RhlB基因很可能通过影响鼠李糖脂产量、表面活性、乳化活性及原油降黏率对微生物采油产生影响.本研究初步揭示了生物表面活性相关功能基因表达对稠油降黏效果的影响,对推进微生物采油的工业化应用具有重要的意义.

    鼠李糖脂功能基因稠油降黏微生物采油

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    不同熟化程度的聚合物在多孔介质中的渗流规律及驱油性能

    元福卿宋倩季岩峰李海涛...
    288-295页
    查看更多>>摘要：聚合物在注入地层过程中受到的物理、化学降解严重,黏度损失大.为了减少聚合物注入过程产生的黏度损失,提出不完全熟化聚合物驱油技术.在70℃下,通过改变机械搅拌器的搅拌时间,制得具有不同黏度和熟化程度为60%～100%的聚合物体系;基于宏观和微观模型对不同熟化程度聚合物在多孔介质中的渗流规律及驱油性能进行研究.结果表明,相较于完全熟化聚合物,不完全熟化聚合物体系具有更好的黏弹性,可更好地动用残余油、提高微观驱油效率;不完全熟化聚合物体系可以建立更高的阻力系数和残余阻力系数,经多孔介质剪切后可以保留更高的有效驱替黏度;聚合物熟化程度过低不利于聚合物进入油藏深部,60%熟化程度聚合物体系堵塞主要发生在靠近填砂管注入端0-1/5处,而80%和100%熟化程度聚合物体系堵塞主要发生在靠近填砂管注入端1/5-2/5处;相对于水驱,60%、80%及100%熟化程度聚合物宏观驱油的采收率增幅分别为26.2百分点、29.0百分点和23.3百分点,微观驱油的采收率增幅分别为37.3百分点、44.9百分点和36.0百分点.对于非均质油藏,由于不完全熟化聚合物残留的未溶解胶团颗粒具有良好的封堵调驱性能,提高了低渗透层的吸液量,扩大了波及体积,从而提高了低渗透层的采收率.研究结果可为不完全熟化聚合物驱油现场试验提供一定的理论指导.

    聚合物驱熟化程度渗流特性封堵调驱提高采收率

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    二元驱体系水动力尺寸与储层喉道尺寸匹配关系

    王正波丛苏男陈卫东韩宇...
    296-301页
    查看更多>>摘要：针对低渗透油藏二元驱过程中聚合物分子量和浓度选择无依据的问题,首先,采用激光粒度分析仪测试不同条件下二元驱体系水动力学尺寸,明确了二元驱体系水动力学半径随聚合物分子量、聚合物浓度、表面活性剂浓度、基液矿化度的变化规律;然后,通过恒速压汞实验测试不同渗透率人造岩心平均喉道半径,并拟合出了人造岩心渗透率与平均喉道半径经验公式,最后,基于二元驱体系注入性实验结果,结合现场数据计算得到的判定标准,明确当岩心渗透率小于20×10-3 μm2时,注入聚合物的分子量应小于300万,质量浓度小于500 mg/L;当岩心渗透率处于20×10-3～40×10-3 μm2之间时,注入聚合物的分子量应小于500万;当岩心渗透率处于40×10-3～70×10-3 μm2之间时,注入聚合物的分子量应小于1200万,结合基液矿化度和表面活性剂浓度对二元体系水动力尺寸影响规律,可为现场二元体系配方调整提供指导.

    二元复合驱聚合物水动力尺寸喉道平均半径渗透率注入性

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    微生物及其代谢物提高低渗透油藏渗吸采收率

    付健刘宇龙张岑茜王晨月...
    302-309页
    查看更多>>摘要：自发渗吸是低渗透油藏采油的重要方法,微生物提高渗吸采收率的主要采油机理详细研究报导较少.使用从油藏环境中分离得到的专利菌株波茨坦短芽孢杆菌BS3096和铜绿假单胞菌LZ3-2,通过自发渗吸实验研究了细菌和培养基的选择、微生物的生长条件、细菌的代谢产物生物表面活性剂、菌体影响等因素对微生物提高采收率的影响.研究结果表明,含有脂肽生物表面活性剂的渗吸液可以使油水界面张力从0.8848 mN/m降低至0.2055 mN/m,接触角由116.4°减小至42.8°,使岩石的润湿性从油湿变为水湿.油水界面张力的降低和岩石润湿性的改变对提高渗吸原油采收率影响显著,BS3096产的脂肽生物表面活性剂渗吸采收率可达60%;铜绿假单胞菌PAO1产的鼠李糖脂渗吸采收率为56.26%;LZ3-2产的糖蛋白类生物乳化剂对原油的具有乳化效果,乳化率为6.96%.渗吸实验中,BS3096菌体在岩心内大量累积,选择性地封堵大孔喉通道,使渗吸液分流至低渗区的小孔隙中将原油驱替出来,可使采收率提高7.5百分点.在相同的实验条件和表面活性剂浓度下,生物表面活性剂和化学表面活性剂自发渗吸作用强弱顺序为生物型＞阴离子型＞非离子型＞阳离子型,脂肽生物表面活性剂的渗吸采收率比化学型表面活性剂高11.8百分点～41.5百分点.本研究为低渗透油藏提供了一种高效经济且环境友好的提高原油采收率的方法,为微生物及其代谢产物在现场的应用提供了理论支持.

    低渗透油田微生物提高原油采收率自发渗吸生物表面活性剂采油机理

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    不同驱替阶段砾岩油藏内油采出规律

    苗伟王志刚刘昱瑭刘晶晶...
    310-314页
    查看更多>>摘要：聚合物/表表面活性剂二元复合驱是在水驱后提高不同模态砾岩油藏采收率的重要技术,但应用二元复合驱时,对不同砾岩油藏却产生了不同的驱油效果,而对于该方面的研究当前还比较少.基于室内岩心驱油实验结合核磁共振在线监测和CT扫描,对单、双和复模态砾岩油藏在不同开采阶段的剩余油分布和不同孔隙内油的采出规律进行研究.结果表明,水驱阶段,复模态岩心的采收率最高,其次是单模态岩心,双模态岩心的采收率最低,3种模态岩心采收率分别为31.4%、25.8%、33.4%.而二元复合驱阶段岩心提高采收率幅度为:双模态＞复模态＞单模态,分别提高了27.9、26.4、19百分点,且3种模态岩心在二元复合驱时的孔隙动用下限均降低,且复模态岩心的降低幅度高于双模态岩心和单模态岩心.单、双、复模态岩心的非均质性逐渐增强,单模态岩心水驱阶段均匀驱替,采收率高;复模态岩心中的油主要集中在孔径为32.7～52.5 μm的优势大孔中,在水驱阶段油也被大量采出,导致剩余油量低;双模态岩心中大孔内油量较复模态低,水驱采收率低,剩余油量高.在二元复合驱阶段,由于调驱作用和水驱后剩余油量影响,双模态岩心提高采收率效果最好,其次是复模态岩心.

    砾岩油藏核磁共振CT扫描剩余油采收率

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    1-苯基-3-(1-环己胺)-丙烯Schiff碱缓蚀剂在盐酸溶液中对J55钢的缓蚀效果

    方晓君卜晓阳
    315-321页
    查看更多>>摘要：为改善酸化压裂施工造成的腐蚀问题,以肉桂醛和环己胺为原料合成了Schiff碱酸化缓蚀剂1-苯基-3-(1-环己胺)-丙烯(PCP),通过红外光谱和气相色谱-质谱联用对其结构进行表征,并采用失重法、电化学(极化曲线、阻抗谱、噪声)及分子动力学模拟等方法评价了PCP的缓蚀效果.结果表明,合成产物即为目标产物PCP.在15%HCl、90℃的条件下,随着PCP浓度增加,J55钢的失重腐蚀速率及腐蚀电流密度显著减小,缓释率逐渐增大.不同PCP加量下的缓释率均可达到99%以上,缓蚀效果较好.在PCP加量达到0.15%时,腐蚀速率及缓释率随着缓蚀剂浓度的增加整体变化不大,即缓蚀剂在J55钢表面的吸附浓度已达到临界胶束浓度,吸附量不再发生变化.PCP同时抑制了阴极析氢和阳极溶解反应,为混合型缓蚀剂.随着PCP浓度的增加,容抗弧半径、极化电阻及噪声电阻由小到大的排序均为:空白﹤0.05%﹤0.10%﹤0.15%﹤0.20%;低频的白噪声水平在电流PSD图中随着PCP浓度的增加而减小,即J55钢的腐蚀速率不断减小,与失重法及极化曲线反应的规律一致.当PCP分子与金属发生吸附并达到平衡时,整个缓蚀剂分子处于同一平面,平行吸附在J55钢表面,达到完全覆盖,从而有效减缓了腐蚀介质的侵入.

    Schiff碱缓蚀剂金属腐蚀失重法电化学分子动力学

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    适于徐深气田的耐寒耐高温泡排剂

    宁凡哲李智李俊亮张晓川...
    322-328页
    查看更多>>摘要：针对徐深气田深度≥3000 m、井温≤150℃、冬季时间长、气温低的特点,以马来酸酐、十六胺、无水亚硫酸钠为原料,通过酰胺化反应和磺化反应两步合成了阴离子表面活性剂棕榈酰胺磺基丁酸二钠(ASB-16A).将ASB-16A与优选的起泡剂月桂基葡糖苷(APG1214)、防冻剂乙醇、去离子水混合制得耐寒耐高温泡排剂(CYY-1).评价了CYY-1的泡沫性能、耐高温性能、低温稳定性、与地层水的配伍性,并在徐深气田进行了现场应用.结果表明,CYY-1的最优配方为:10%ASB-16A、10%APG1214、44%乙醇,其余为去离子水.CYY-1的起泡性和稳泡性较好.在80℃下,1.25%CYY-1溶液的初始泡沫高度为150 mm,静置3、5 min的泡沫高度分别为150、75 mm,携液量为1100 mL.在150℃、pH=8.5的弱碱条件下老化24 h,对CYY-1的泡沫性能影响较小.CYY-1的低温稳定性好于常用的低温泡排剂.在-35℃冷冻7 d,CYY-1变浑浊,但仍可在管线中流动,满足装置自动加注要求.CYY-1与地层水的配伍性良好,0.5%～10.0%的溶液在常温下静置48h后仍澄清透明,可以实施自动化泡排加注.在现场试验2口井,某井日产气量由2.46×104 m3增至3.07×104 m3,日产水量由5.77 m3降至3.70 m3,实现稳定带水生产.CYY-1适用于井温≤150℃、矿化度≤16 g/L、pH值为8.5的气井的泡沫排水采气.

    泡排剂耐寒耐高温自动加注流动性

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    油气井除垢剂的性能优化与除垢机理

    刘婉孙涛吴红军张梁...
    329-334页
    查看更多>>摘要：垢堵问题是造成油气田减产的主要问题之一.目前常用的酸性解堵剂存在较强的腐蚀性,影响到油气井的安全生产.为了解决以上问题,采用Gaussian 09软件通过DFT优化分子结构计算了几种螯合剂的HOMO/LUMO能级和螯合剂与金属离子的结合能,优选了螯合剂二乙烯三胺五乙酸(DTPA);同时,采用计算化学对复合型除垢剂的除垢机理进行了深入探索,研究了不同助剂之间的协同作用;在理论研究基础上研发一种以DTPA为主剂的非酸性除垢剂体系:12%DTPA+0.3%阻垢剂PASP+0.4%渗透剂JFC.该配方对某现场垢样的溶垢率最高可达到80%以上,具有较好的溶垢效果.根据动力学模拟,验证了除垢剂体系对于碳酸钙的溶垢过程符合准二级动力学模型.

    除垢解堵机理动力学

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