表面活性剂作用后的固体润湿性

通过考察经石油磺酸盐(PS)浸泡后的载玻片与油、水的接触角以及经石油磺酸盐浸泡后的云母片的表面形貌,研究表面活性剂作用后的固体润湿性。结果表明:对于亲水固体,经低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐单分子层吸附而发生润湿性反转,而经高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐双分子层吸附而保持水湿性,同时其润湿性达到稳定的时间随石油磺酸盐温度的升高而缩短;对于亲油固体,经低温高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性难以改善,而经高温低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性易因油湿性物质脱附而反转,但若此后该溶液继续作用,石油磺酸盐则会在新固体表面发生单层吸附,令其再次亲油;要高效利用表面活性剂改善润湿性,需要综合考虑表面活性剂浓度、温度以及作用时间的影响。     

癸基甲基萘磺酸盐表面活性剂合成及性能研究

以甲基萘和溴代癸烷为原料,合成癸基甲基萘中间体,经磺化、提纯,得到高纯度的癸基甲基萘磺酸盐表面活性剂.采用HPLC测定了表面活性剂的纯度,为97%.利用IR、UV及ESI-MS对其结构进行了表征.研究了癸基甲基萘磺酸盐表面活性剂的表面活性和油水界面性能,讨论了表面活性剂质量分数、氢氧化钠质量分数对表面活性剂水溶液/山东胜利油田原油界面张力的影响.结果表明,癸基甲基萘磺酸盐表面活性剂具有很高的降低溶液表面张力和油/水界面张力的能力和效率;临界胶束浓度为0.26 mmol·L-1,该浓度下的表面张力为31.61 mN·m-1,动态界面张力最低值达到2.59×10-6mN·m-1.癸基甲基萘磺酸盐表面活性剂有望成为较理想的三次采油用表面活性剂.     

重烷基苯磺酸盐的合成及其在提高石油采收率中的应用

研究了重烷基苯－十二烷基苯生产中副产物的ＳＯ３降膜式连续磺化工艺和所得重烷基苯磺酸盐作为碱－表面活性剂－聚合物三元复合驱用表面活性剂的性能。ＳＯ３／ＨＡＢ摩尔比,ＳＯ３平均体积分数以及反应温度是影响磺化率的主要因素。碘酸中和值与磺化率成线性关系,因而可以作为反应的控制参数。     

磺酸盐型Gemini表面活性剂的合成及在三次采油中的应用研究

为了提高驱油用表面活性剂降低油水界面张力的能力,以提高原油的采收率.合成了磺酸盐型Gemini表面活性剂,并将其与石油磺酸盐复合,采用tx-500界面张力仪测定了复合体系降低油水界面张力的能力.研究表明:当质量分数为1%时,磺酸盐型Gemini表面活性剂-石油磺酸盐复合体系能降低油水界面张力至4×10-4～6×10-4 mN·m-1.磺酸盐型Gemini表面活性剂的加入使得磺酸盐型Gemini表面活性剂与石油磺酸盐之间产生协同效应,提高了原油的采收率.     

气相法制备石油磺酸盐的反应条件优化

测定了大港油田羊三木油区减二线油和减四线油的蜡、沥青质、芳烃含量,结果表明两者蜡和沥青质含量均较少,可不经处理用于磺化,其芳烃含量分别为42.4%或38.2%。以氮气抽提发烟硫酸而得稀释SO3气体作为磺化剂,得出减二线油直接磺化粗产品率比减四线高出12.3%,因而选用了减二线油进行合成。但要提高磺化产率,需进行复配优化处理,筛选大港减二线油与重烷基苯以6∶4进行复配,粗产品的收率达到90.3%。并在此基础上,以中和值、活性物含量、不磺化物含量和无机盐部分作为评价指标,对磺化反应影响因素进行了优化：反应温度50～55℃,反应时间5h,SO3气体平均浓度4.5g/L,稀释混合气流速为140L/h。经中和后无需分离直接得到了性能稳定的石油磺酸盐表面活性剂。     

Streck法合成烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐过程中磺化条件的研究

聚醚磺酸盐是一种耐温耐盐型表面活性剂.实验室以辛基酚聚氧乙烯醚(OP-4)为原料,和氯化亚砜(SOCl2)发生氯代反应后得到中间体,再分别以亚硫酸钠、亚硫酸钠与亚硫酸氢钠混合物、亚硫酸钾为磺化剂磺化氯代产物合成了辛基酚聚氧乙烯醚磺酸盐(OPS-4).实验重点优化了磺化反应的条件,发现170℃下氯代产物和亚硫酸钾以物质的量比1.0∶1.3反应4 h,磺酸盐产率可达到82.6%.利用红外光谱对中间体及产物结构进行了初步表征.     

复合化学驱油体系吸附滞留与色谱分离研究

主要针对胜利石油磺酸盆与助表面活性剂的二元驱体系中,研究其在油藏条件下,驱油体系的静、动态吸附规律与色谱分离特征。结果表明:胜利石油磺酸盐在低浓度下为线性吸附,最大静态吸附量为4.6mL,加入助表面活性剂可以有效降低其吸附量;石油磺酸盐与助表面活性剂存在一定色讲分离,且二元驭中聚合物的加入加大了这种色语分离效应。试验证明,只要适当增大注入液中活性剂浓度,二者的复配协同效应可以得到发挥。     

羧甲基化的非离子型表面活性剂与石油磺酸盐的复配试验

对羧甲基化的非离子型表面活性剂进行了应用研究.考察了这种非离子- 阴离子两性活性剂的耐盐能力和界面张力,研究了其与石油磺酸盐复配的性能.试验表明,这种两性活性剂与石油磺酸盐复配,不仅能大大改善石油磺酸盐的耐盐性能,而且由于存在界面张力协同效应,不需添加低分子量的醇即能使复配体系与癸烷的界面张力达到超低,适合于高矿化度地层驱油.此外还进行了高矿化度条件下的模拟驱油试验,取得好的效果.     

低渗透油藏复合表面活性剂水驱试验

介绍了应用一种价格较低廉的石油磺酸盐复合表面活性剂的新型驱油剂对低渗—特低渗油藏的驱替试验.采用石油磺酸盐并复配以辅助表面活性剂所形成的驱替剂与储层流体相容性好,吸附损耗量小,且不发生沉淀.该复合表面活性驱油剂降低油/水界面张力至0 903mN/m,改善了岩石润湿性,投入产出比达到1∶3 26,注驱油剂比单纯注水开发提高采收率9%.     

应用索氏浸提技术分析工业石油磺酸盐组成

将梯度索氏浸提技术用于测定工业品石油磺酸盐中挥发份、未磺化油、无机盐及纯石油磺酸盐(PS)的含量,同时将纯化石油磺酸盐分为若干级份。主要考察了受热时间、萃取剂体积比(正戊烷:50%异丙醇水溶液)、梯度溶剂类型、提取时间和循环次数对各组分分离效果的影响。利用红外光谱法、电喷雾质谱法分别对分离出的未磺化油和纯石油磺酸盐各级份进行了表征。实验结果表明:在130℃加热3.5 h后,粗品石油磺酸盐干燥完全;正戊烷1∶50%异丙醇-水溶液为1∶1(V)时,经多次萃取和反萃取,所萃未磺化油中不含石油磺酸盐;选择合适梯度的系列有机溶剂可以将纯品PS与无机盐有效分离,同时纯PS被分成具有不同平均当量的多种级分,可用于石油磺酸盐进一步结构分析。该方法优于传统液-液萃取方法,步骤简单,石油磺酸盐提纯与分级同时完成,可以有效分离工业石油磺酸盐各组分及类似混合物。     

弱碱石油磺酸盐提高采收率技术室内实验研究

碱/表活剂/聚合物(ASP)三元复合驱是目前提高采收率效果较好的一项技术,但强碱会带来较为严重的结垢现象。为完善三元复合驱技术,开展了弱碱石油磺酸盐提高采收率技术研究,通过界面活性范围、界面张力稳定性、乳化、吸附和室内岩心驱油实验较系统地评价了弱碱石油磺酸盐体系。研究显示,所评价三元体系界面活性范围很宽,且45℃恒温90天仍可达到超低界面张力;0.4%表活剂+1.2%Na2CO3三元体系具有较好的抗吸附能力;人造岩心可提高采收率27.55%,贝雷岩心可提高24.11%。     

二元复合驱体系中钠型蒙脱土的表面电性质

利用电势分析仪分析了石油磺酸盐及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)对钠型蒙脱土ζ电势的影响,采用X射线衍射(XRD)测定了钠型蒙脱土于石油磺酸盐、HPAM溶液中结构的变化。结果表明,石油磺酸盐、HPAM均能使钠型蒙脱土的ζ电势变得更负,而且使钠型蒙脱土的XRD峰发生明显的变化,说明HPAM和石油磺酸盐不仅可以吸附到蒙脱土的表面,而且可以吸附到蒙脱土的层间结构中。     

三次采油用石油磺酸盐的合成

碱,表面活性剂,聚合物三元复合驱油体系是一种最有前途的三次采油方法.本文旨在综述国内外石油磺酸盐合成状况的基础上,探讨原料路线与合成方法及合成条件的选择及其相互关系,以及它们对石油磺酸盐性能的影响.     

砂岩-重烷基苯石油磺酸盐润湿性的实验研究

目的 研究石油磺酸盐对砂岩润湿性的测定方法。方法 采用Washburn方程建立了测定及计算方法。结果 通过相对润湿接触角概念的提出，得到了砂岩-重烷基苯石油磺酸盐水溶液体系润湿性的测定结果。结论 建立的砂岩．石油磺酸盐水溶液体系的润湿接触角测定方法是一简便、准确的方法。石油磺酸盐水溶液浓度的变化将对砂岩的润湿性质产生明显影响。     

三次采油用石油磺酸盐的研制

采用ＳＯ３膜式磺化技术，磺化了石油馏分油中的芳烃，磺化产物经中和、萃取和浓缩处理，以制得符合油田三次采油要求的石油磺酸盐产品。结果表明本研究制得的石油磺酸钠产品在其低浓度时，具有较低的界面张力和较好的驱油效果。     

黑液体系的药耗研究

黑液体系是由碱法造纸黑液（Ｂ）、石油磺酸盐（ＰＳ）和聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）组成的复合体系。黑液中的碱与地层岩石接触时发生溶蚀作用及离子交换、矿物转换等,易造成碱耗,其中的石油磺酸盐和聚丙烯酰胺则可通过吸附作用而损耗。用药耗等值图法研究了黑液体系的三种成分与岩石接触过程中损耗量的大小、产生损耗的原因及减小损耗的方法,同时对黑液体系的碱耗、石油磺酸盐损耗和粘度变化情况进行了研究。结果表明,黑液体系的碱耗主要与碱和岩石的作用、聚丙烯酰胺的水解相关;石油磺酸盐损耗主要与岩石表面的吸附相关;黑液体系粘度变化则与聚丙烯酰胺的吸附和水解相关。另外,黑液体系中优化驱油配方（２３配方）的碱耗、石油磺酸盐损耗和粘度变化率都低于文献值,说明该配方的药耗符合驱油要求     

石油磺酸盐对胜利油田原油、胶质、沥青质界面性质的影响

研究了石油磺酸盐对胜利油田孤四水驱原油及由该原油提取的胶质、沥青质油水界面性质的影响。实验结果表明,石油磺酸盐能显著降低各模拟油的油水界面张力,并可使其达到超低界面张力范围;而对各模型油油水界面剪切粘度的影响却不同。在一定浓度范围内,原油和沥青质模拟油的油水界面剪切粘度均随石油磺酸盐浓度的增加而增加,但当石油磺酸盐浓度足够高时,二者的界面剪切粘度却有所下降,只是下降的幅度不同;胶质模拟油的油水界面剪切粘度随着石油磺酸盐浓度的增加而减小。随石油磺酸盐浓度的改变各模拟油的ζ电位也发生了明显变化。     

石油磺酸盐与聚丙烯酰胺的配伍性研究

用相态实验方法研究了助剂ＮＰＣ－７、环烷基油和石蜡基油等对石油磺酸盐ＫＰＳ－ＯＪ２Ｗ与部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）配伍性的影响,并初步考察了体系与原油间界面张力的变化情况。实验结果表明,助剂ＮＰＣ－７和环烷基油可以有效地改善石油磺酸盐ＫＰＳ－ＯＪ２Ｗ和ＨＰＡＭ的配伍性,但与环烷基油的加入量有关。环烷基油对体系与原油间界面张力的影响不大,而助剂ＮＰＣ－７使体系与原油间的界面张力提高了约一个数量级     

石油磺酸盐驱油体系微乳液的形成及增溶特性研究

大庆油田北二西区块进行的三元复合驱矿场试验是我国首个使用石油磺酸盐弱碱体系为主段塞提高石油采收率的工业化大规模矿场注采试验,对该采出液进行了系统研究,发现油水分离后的所谓透明游离水具有溶油活性,进一步的实验表明是一种以低浓度石油磺酸盐表面活性剂为乳化剂的微乳液。实验揭示了这种O/W型乳状液的基本组成和微观结构,分析了微乳液的形成和稳定机理,为严重乳化的三元复合驱采出液的油水分离提出了新思路。