利用Attension Theta挠性高压室测量技术提高提高采收率(EOR)

随着石油需求的持续增长，许多油藏不再能够通过传统的一次和二次采油方法来生产石油。为了提取这些原油，需要采用提高采收率(EOR)技术，通过降低原油粘度、降低界面张力、降低原油在油藏表面的润湿性来提高原油流动性。了解提高采收率方法如何改变界面张力和润湿性非常重要，而这些特性在很大程度上取决于温度和压力，因此能够在与储层条件相关的温度和压力下测量这些特性至关重要。

与之注意Theta弹性高压室，接触角和界面张力的测量是简单和直观的权利在实验室。具有市场领先的样品尺寸，自动增压能力，独特的腔室设计，易于加载和清洗样品，Attension®Theta Flex High Pressure将促进您的EOR研究。

与EOR研究满足全球石油需求

到2040年，欧佩克预测全球石油需求将每天增加15％至111.7百万桶油（欧佩克世界石油前景2018年）。然而，由于许多储油液不再能够通过传统的初级和二次提取方法生产油，因此需要通过采用增强的采油（EOR）技术来满足需求增加的重要部分。初级和二次提取方法后剩余的油由于其高粘度和低迁移率而挑战[Speight JG。增强重油和沥青砂的恢复方法。休斯顿（德克萨斯州）：海湾出版公司;2009.]。

此外，大量的石油储量被锁在油砂中，即沥青。在加拿大油砂中，据估计，最终的油到位约为2500亿桶，其中2400桶仅通过目前开发的专业EOR方法访问[HUC AY。重原油：从地质升级：概述。巴黎
(法国):版本德;2011年。)

EOR研究策略和石油和天然气行业的挑战

提高原油采收率的一个主要策略是通过降低原油的粘度来提高原油的流动性界面张力与三次采油液体。一般来说，这些EOR技术可以分为热驱、气驱或化学驱三种方法，详见下文。降低稠度和界面张力可以减少粘指现象等不利现象，即低粘度的EOR流体渗透到油中，驱油效率较低，并提高了油与储层固体表面的脱湿性。

此外，流体性质严重依赖于压力和温度。因此，在评价和开发提高采收率方法时，充分了解提高采收率流体和目标油的原位界面张力和润湿特性至关重要。这意味着，在压力和温度模拟油藏条件下测量这些性质是非常必要的。有了Theta Flex高压室，这些测量，包括使用光学张力计的接触角和界面张力，使得实验室的科学家很容易获得。当涉及到采油时，最大的挑战之一是确定最有效的方法从碳酸盐岩油藏和地层水碳酸盐．

油气行业与工程师合作，更好地理解和解决提高采收率(EOR)的挑战，最终提高产量，实现效率最大化。当世界上50%到60%的石油被保留在碳酸盐岩储层时，与科学家一起研究开采方法和提高石油采收率似乎是头等大事。在提取方法可以付诸实践之前，出现了几个问题:

• 采油方法是否会损坏用于提高采收率的设备?
• 如何确定最有效的采油方法?
• 哪一种油的开采将会增加最多的产量?
• 是否有一种技术能够提供有价值的采收率数据，从而确定提高采收率的最佳方法?
• 油藏条件在实际应用中是否会影响采油产量?
• 这些是在评估碳酸盐富水库时遇到的非常重要的问题或挑战工程师和石油公司。
• 为了确定最有效的提高采收率的方法，了解每种方法及其对设备的影响是很重要的。

三种提高采收率的方法:气驱、化学驱和热驱

油气行业熟悉这些方法，确定最有效的方法是挑战的一部分。每一种方法都有自己的挑战。

天然气提高采收率

注CO2气(又称注混相气)是碳酸盐岩油藏中应用最广泛的提高采收率方法。该方法既适用于成熟碳酸盐岩，也适用于水淹碳酸盐岩。练习时,注入的二氧化碳溶解在地层水中生产与储层岩石和混合油发生反应的碳酸。二氧化碳驱油的一个挑战是，二氧化碳的低粘度会导致驱替前沿的流动性问题和不稳定性。这些挑战可能导致低体积波及效率，因为油藏低渗透部分的石油没有与二氧化碳接触。

热增强储油

热采，也就是注蒸汽，是一项非常重要的技术碳酸盐岩储层润湿性改变以降低油的粘度。当在升高的温度下改变润湿性时，它会增加吸附材料从表面的溶解度。这反过来降低了碳酸盐储层中常见的水和油和油的界面张力。这种碳酸盐储层的这种裂缝性质可能导致扫除的不均匀恢复因素。

化学增强的储油

化学回收方法利用不同类型的聚合物，表面活性剂和低盐度注水。将化学物质注入储存器以提高迁移率，降低界面张力（IFT）和/或改变岩石的润湿性。通过将聚合物和/或表面活性剂加入到水上，扫描效率增加了粘度并降低了洪水的流动性。研究表明，聚合物洪水是碳酸盐储层的唯一经过验证的化学方法，并已知不同类型的表面活性剂注射液可改善碳酸盐形成中的溢油。正在进行研究以研究表面活性剂纳米颗粒或纳米流体，因为在低浓度下，这些颗粒穿透最小的孔，从而增加了采油的有效性。

低盐度，即盐水或智能注水，是另一种正在积极研究的提高采收率的方法。盐水组成对碳酸盐岩油藏的采收率有积极的影响。工程师们正在研究这种EOR方法的有效性，因为这种方法还没有被完全理解，目前正在进行调查。
随着这三种EOR方法在实践中的应用，油气行业面临着价值数十亿美元的设备所带来的挑战。

解决油气挑战的方法:Attension®Theta弯曲高压室:可以实现所有三种提高采收率方法的建模工具

石油和天然气公司必须评估每种方法在碳酸盐岩储量丰富的油藏中提取石油的效率，并在这些方法付诸实施时，冒着破坏设备的风险。

为了确定他们的水库最有效的EOR方法，不再必须成为股权的十亿美元设备的谜团。利用Attension®Theta挠性高压室是一种科学仪器，可以在将这些三个EOR方法中进行测试之前，可以模拟储层条件。

Attension®Theta Flex高压室是一种张力计，用于测量在高压和高温下的润湿性和界面张力，能够模拟每一次提高采收率，以确定最佳的油藏开采方法。考虑到油藏的恶劣条件，该仪器的设计确保了易用性，并在高效和安全的前提下提供多种测量方法。这种先进的仪器可以模拟油藏条件，并对提高采收率流体、原油和岩石样品之间的界面进行关键测量，以优化提高采收率方法。

高品质的燃烧室，独特的活塞设计

该仪器由高质量的部件组成，确保了系统的易用性、功能性和安全性。实验室由耐腐蚀不锈钢制成，另外还有三扇窗户，便于观察实验过程。

Attension®Theta Flex高压室独特的活塞设计，允许您在不添加额外的散体液体或影响散体浓度的情况下增加散体压力。这使得使用表面活性剂和盐水进行精确和方便的研究成为可能。此外，活塞的设计意味着腐蚀性溶液，如盐水，仅限于测量室本身，泵、阀门和其他仪器部件不会有腐蚀的危险。

自动泵的选择

The Attension®Theta Flex High Pressure可与自动泵一起用于腔室加压和液滴分配。这使得通过触摸一个按钮就可以很容易地控制腔室压力。通过单个液滴，自动泵可以有效地设置全范围的压力，以研究压力对界面张力和接触角的影响。

油藏建模条件下的温度和压力控制

腔室的温度控制有电阻加热和帕尔蒂埃加热冷却两种选择。电阻加热可以实现软件控制温度范围从室温到200°C，而Peltier元件与水浴结合可以实现温度控制到1°C。

易于使用和清洗

整个腔室可在几分钟内拆卸和重新组装，方便清洗或维护腔室。智能样品端口允许使用注射器直接引入样品，减少了样品的总体积，并允许直接清洗样品线，而不需要通过泵的清洗溶液。

考虑到操作人员的安全机制

Theta Flex High Pressure®®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure®Theta Flex High Pressure过热预防，包括过热开关，如果温度超过最高温度限制，将切断加热电源和OneAttension软件，将拒绝过热室。

Attension®Theta挠性高压室的测量:用质量数据确定采收率

测量实例:压力、温度和表面活性剂对界面张力的影响

温度和压力都对界面张力有显著影响。在这个例子中，测量了表面活性剂(3.5% NaCl, 0.01% Tergitol)和超临界CO2之间的界面张力，以及图1中两种温度下的压力。随着压力的增加，更多的二氧化碳溶解在液滴中，从而导致界面张力的降低。

由于表面活性剂的存在，温度对界面张力的影响较为复杂。一般来说，对于不含表面活性剂的纯体系，温度的升高削弱了分子间的粘结力，导致界面张力降低。然而，升高的温度也倾向于降低表面活性剂的有效性，导致界面张力的相对增加。这是我们在图1中观察到的。当温度从23℃增加到40℃时，界面张力增加，尤其是在较低的压力下。压力、温度和表面活性剂等添加剂之间的复杂关系表明，需要在与油藏相关的条件下进行这些测量。

二氧化碳对接触角的影响

在与油储存器相关的升高压力下，注射的CO 2可以容易地溶解在EOR流体中，并且有利地冲击界面张力。由于界面张力与接触角直接相关，因此CO2的添加可以降低储层表面的油润湿性。在图1中。如图2所示，通过在石英衬底和周围盐水上的十二烷下降之间的接触角测量来证明这一点。周围液体为3.5％NaCl，无溶解的CO 2（在图2中左侧）或溶解二氧化碳（在图2中）。加入二氧化碳撞击界面张力，结果随着石英的增加而增加，这种情况将更加有利地增加溢油。

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