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转变思路助力驱油剂效率显著提升

2021年11月30日 来源: 中国石化报  作者:
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    万事俱备,只差发酵产品现场应用的“临门一脚”,但这个过程却并非一帆风顺。

    面对复杂多变的油藏条件,想要获得高采收率并非易事,必须针对不同的油藏条件“对症下药”,开出“良方”。项目组经过多次讨论,分析了水驱油藏、中低渗油藏和稠油油藏的开发矛盾,一致认为有必要在微生物发酵得到活性产物的结构骨架上,通过化学修饰进一步提高生物表面活性剂的活性,使其更好地发挥驱油潜能。但由于发酵产物的组成十分复杂,且常规改性修饰手段对产品特殊的活性成分结构均束手无策,目前没有现成的经验可供借鉴。

    面对发酵产品现场应用的“卡脖子”难题,石科院研发团队开始了新一轮的技术攻关。通过分析现场取回的发酵液样品,研发人员认为偏低浓度的活性成分可能会严重影响改性的成功率,改性前需要先将发酵液进行浓缩。然而就是这一步简单的浓缩,却让研发人员犯了难:当产物浓缩到50%以上时,发酵液黏度增加明显,需要很高的能耗才能进一步浓缩到70%。

    为了让改性反应更易实现工业化,研发人员果断转变思路,选择以50%的浓缩发酵液为原料进行改性试验探索。但是50%浓缩发酵液中所含的大量水分又给研发团队带来了巨大困扰,大量的探索试验均以失败告终。在团队经过多次讨论后,大家决定调转矛头,专门瞄准能够在水中进行的化学反应类型进行深度探究。攻克了传质效率差、反应周期长、转化率低、过程能耗高、三废副产物多等一系列技术难关后,他们成功开发出一种高效绿色的改性方法,实现了发酵活性产物的常温水溶液改性,并顺利实现了放大试制。

    更令人欣喜的是,改性后的发酵产品对目标区块原油表现出了极佳的适应性,能够通过深度浸润、乳化降黏等方式,将原油的黏度降低90%以上,相比改性前有了质的飞跃。最终,基于石科院稠油高效化学开发平台的积累及深厚的稠油化学剂研发经验,经过大量配方优化试验,技术人员得到了集乳化降黏、超低界面张力等优良性能于一体的改性生物基驱油剂。室内模拟驱油评价显示,该驱油剂可将目标区块原油的采收率提高20%以上,超额实现了项目目标。

    目前,围绕性能优异的改性生物基驱油剂,项目组已申请了20余项国家发明专利,其中10项已获授权,形成了一系列具有自主知识产权的生物基驱油剂改性产品和方法。

    为了验证改性生物基驱油剂在实际应用过程中的可行性,石科院与胜利油田工程院的研发人员加班加点,共同进行模拟现场状况的洗油、润湿和驱油试验。经过半个月的奋战,不仅使得生物基驱油体系更“接地气”,而且激发了双方科研人员的灵感和创意,对改性分子构效关系的认知更加全面深刻。

 

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