第一章 石油开采中的一些界面现象 1
第一节 表面张力与表面自由能 2
一、表面张力和表面自由能的产生 2
二、影响表面张力的因素 4
第二节 弯曲液体表面的现象 5
一、弯曲液体表面下的附加压力 5
二、液体的附加压力与表面曲率半径关系--Young-Laplace公式 5
三、毛细现象 6
四、液体的蒸气压与表面曲率的关系--Kelvin公式 7
第三节 表面张力的测定方法 9
一、毛细上升法 9
二、吊片法 10
三、环法 10
四、泡压法 11
五、悬滴法 11
第四节 液--液界面 14
一、粘附过程 14
二、液--液铺展过程 16
第五节 界面张力的近代理论 18
第二章 表面活性剂概述 21
第一节 表面活性与特劳贝(Traube)规则 21
一、表面活性 21
二、表面活性的产生和特劳贝规则 22
第二节 表面活性剂的化学结构特点 23
第三节 用于提高采收率的表面活性剂种类及合成方法 24
一、石油磺酸盐 24
二、合成烷基苯磺酸盐 26
三、石油羧酸盐 27
四、木质素磺酸盐及改性产品 27
五、生物表面活性剂 27
六、孪连表面活性剂 29
第四节 重烷基苯磺酸盐磺化的基本原理与工艺 32
一、重烷基苯磺酸盐磺化常用的磺化剂及磺化方法 32
二、磺化反应机理 33
三、三氧化硫(SO3)磺化工艺 35
四、烷基苯磺酸的中和 37
第三章 低张力表面活性剂溶液驱油体系 44
第一节 表面活性剂溶液的性质 45
一、表面活性剂的溶解能力与克拉夫特点(Krafft Point) 45
二、表面活性剂的浊点 47
三、表面活性剂在非水溶剂中的溶解性 50
第二节 表面活性剂溶液的胶团化与增溶性 51
一、临界胶团浓度(CMC) 51
二、胶团的结构与形态 52
三、临界胶团浓度及其测定 55
四、影响临界胶团浓度的因素 58
五、加溶作用 61
六、胶团形成的热力学 62
七、混合胶团 70
第三节 表面活性剂在界面上的吸附 72
一、表面过剩和Gibbs公式 72
二、表面活性剂在气--液界面上的吸附 74
三、表面活性剂在油--水界面上的吸附 77
四、表面活性剂在固--液界面上的吸附 78
第四节 影响驱油效率的因素 82
一、表面活性剂平均分子量 82
二、电解质浓度及类型 84
三、油链长度与等效烷烃碳数理论 85
四、表面活性剂浓度与表面电荷密度 87
五、表面活性剂结构 89
六、界面粘度 90
一、乳液与微乳液的区分 94
第一节 乳液及微乳液的一般性质 94
第四章 微乳液驱油体系 94
二、微乳体系的结构测定 95
三、微乳液的形成、结构和稳定性 100
第二节 描述微乳液的几种理论 102
一、双重膜理论 102
二、几何排列理论 104
三、R比理论 106
第三节 微乳液形成热力学 110
一、 多相共轭与相图 114
第四节 微乳液体系的相行为 114
二、微乳体系的微结构 125
三、相转变所伴随的物理化学性质变化 131
四、最佳状态 141
第五节 影响微乳液驱油体系的因素 142
一、最佳含盐度 143
二、表面活性剂的结构 145
三、助表面活性剂 147
四、温度变化 155
五、驱油效率 156
第五章 碱／表面活性剂／聚合物三元复合驱油体系 159
第一节 概述 159
一、碱／表面活性剂／聚合物三元复合驱的发展历程 159
二、碱／表面活性剂／聚合物三元复合驱的特点 160
第二节 碱／表面活性剂／聚合物溶液流变性及界面性质 162
一、三元复合体系流变性 162
二、碱／表面活性剂／聚合物复合体系与原油的动态界面张力 169
三、超低界面张力形成机理 174
四、复合驱油体系的协同效应 181
第三节 碱／表面活性剂／聚合物驱油机理及主要影响因素分析 192
一、碱／表面活性剂／聚合物驱油机理 192
二、影响碱／表面活性剂／聚合物驱油因素分析 194
三、化学驱中动态界面张力现象对驱油效率的影响 194
四、粘度等因素对驱油效率的影响 200
五、乳化和聚并对驱油效率的影响 201
六、膜形成对驱油效率的影响 205
七、界面流变性对驱油效率的影响 206
八、界面电荷对驱油效率的影响 208
九、碱、表面活性剂和聚合物的吸附 208
第六章 表面活性剂驱油矿场应用实例 213
第一节 美国怀俄明州Kichl油田三元复合矿场试验 213
一、油田概况 213
二、实验室研究 214
三、数值模拟 217
四、经济评价 219
五、生产概况 220
六、结论 221
第二节 美国怀俄明州Sublette地区Isenhour开发单元聚合物增效碱驱试验 222
一、油藏概况 222
二、化学驱方案 222
三、开发动态 224
四、经济评价 224
五、结论 225
第三节 加拿大David Lioyminster和Wainwright Sparky油田化学复合驱试验 226
一、配方筛选 227
二、岩心驱替试验 230
三、结论 238
第四节 大庆油田复合驱矿场试验 240
一、中区西部三元复合驱先导性矿场试验 240
二、杏五区中块三元复合驱先导性矿场试验 250
三、杏二西三元复合驱矿场试验 257
第五节 中国胜利油田三元复合驱试验 259
一、油藏概况 259
二、实验室研究 260
三、数值模拟研究 265
四、矿场试验 268
五、结论 268
第六节 克拉玛依油田三元复合驱先导试验 269
一、油藏概况 269
二、复合驱方案 270
三、数值模拟 271
第七节 辽河油田兴28块二元复合驱先导试验 272
一、油藏简况 272
五、结论 272
四、驱油效果 272
二、水驱采收率与剩余油分布 273
三、试验井组的设计 278
四、驱油配方体系 278
五、指标预测 285
六、经济效益评价 288
参考文献 289