重烷基苯磺酸盐溶液与原油间动态界面张力的实验研究

测定了重烷基苯磺酸盐溶液与大庆原油间的动态界面张力，考察了NaOH、Na2CO3、部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和重烷基苯磺酸盐对动态界面张力的影响。结果表明，在大庆采油四厂原油ASP驱中，选用NaOH作碱剂容易产生低界面张力；当NaOH的浓度在一定范围内时，大庆采油四厂原油与重烷基苯磺酸盐体系间的界面张力能够达到超低值（10^-2mN/m）；NaOH对产生低界面张力的作用比HPAM和重烷基苯磺酸盐更显著。重烷基苯磺酸盐具有优良的表面活性，有望成为较理想的复合驱用表面活性剂。     

二壬基酚聚氧丙烯醚磺酸盐-碱-桩西原油的动态界面张力研究

以壬基酚生产过程中的副产物二壬基酚为原料,合成了氧丙烯平均链节数为5.01的二壬基酚聚氧丙烯醚磺酸盐(DNPPS).界面张力测定表明:DNPPS/桩西稠油的动态界面张力平衡值为0.13mN/m,比以壬基酚为原料合成的具有相似氧乙烯链节的其他非离子-阴离子表面活性剂动态平衡界面张力都低.为进一步降低DNPPS/桩西稠油的界面张力,将DNPPS与碳酸钠进行了复配.发现当体系中Na2CO3与DNPPS质量比为10∶1左右时,二者之间有明显的协同效应;在Na2CO3质量分数为0.1%的复配体系中添加质量分数为0.005%～0.010%的DNPPS,可使界面张力降低到10-4mN/m以下.研究对稠油化学驱有指导意义,也为二壬基酚的应用提供了新途径.     

孤东原油组分对油／石油磺酸盐最优配方低界面张力的影响

采用绘制界面张力等值图的方法，对两种国产石油磺酸盐复配，得到了能够形成胜利油田孤东26-G3井脱水原油低界面张力的石油磺酸盐配方。采用实沸点蒸馏的方法，获得了孤东26-G3井原油轻质组分；应用离子交换色谱的方法，将剩余原油重质组分分离为原油官能团四组分。分析了在孤东26-G3井原油中加人上述各种组分对油样与最优配方的石油磺酸盐溶液界面张力的影响。结果表明，原油官能团四组分和轻质组分对原油性质的影响从强到弱的顺序为：两性分，碱性分，酸性分，轻质组分，中性分。     

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。     

烃基苯磺酸盐表面活性剂AS的合成及其水溶液与原油的界面活性

以石油中间产品为原料合成了烃基苯磺酸盐表面活性剂 AS- 4,AS- 5,AS- 6。实验表明 ,AS水溶液 /碱 /原油体系具有 1 0 -2 m N/m以下的最小界面张力。讨论了异构体组分相对含量 ,合成的起始原料 ,平均分子量对 AS产物水溶液与原油的界面活性的影响。     

烃基苯磺酸盐表面活性剂AS的合成

以石油中间产品为原料合成了烃基苯磺酸盐表面活性剂ＡＳ－４，ＡＳ－５，ＡＳ－６。实验表明，ＡＳ水溶液／碱／原油体系具有１０＾－２ｍＮ／ｍ以下的最小界面张力，讨论了异构体组分相对含量，合成的超始原料，平均分子量对ＡＳ产物水溶液与原油的界面活性的影响。     

十二烷基甜菜碱/十二烷基硫酸钠复配体系与原油间的界面张力

通过界面张力测定，研究了两性表面活性剂十二烷基甜菜碱（C12BE）与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）复配体系的界面活性，结果表明，C12BE与SDS复配，其界面尖性产生较强烈的增效作用，C12BE／SDS＝6：4（摩尔比）时增效作用最显著，比此配比的C12BE／SSDS作为复配表面活性剂FS，采用旋离法探讨了FS／碱／聚乙二醇PEG20000与弧乐原油体系的动态界面张力（IFT），并考察了离子强度和烷醇酰胺对体系IFT的影响，发现了碱与外加表面活性剂FS之间存在明显的协同效应，使界面张力达到超低的条件：适宜的离子强度及烷醇酰胺加量，而聚乙二醇PEG2000的加入既改善了体系的流度，又可延长低界面张力状态稳定存在的时间，但对体系界面张力所能达到的最低值影响不大。     

耐垢碱/表面活性剂复合体系与桩西原油的界面张力研究

针对胜利油田桩西区块地层水钙、镁含量高的问题,通过测定耐垢碱与表面活性剂复合体系与桩西原油间的动态界面张力,形成了适合该区块的超低界面张力驱油体系。结果表明,单一表面活性剂和桩西原油的界面张力均无法达到超低水平,其中当质量分数为0.1%的CBET-17,降低界面张力能力最好,界面张力能达到7.5×10-2m N/m左右;由不同浓度偏硼酸钠和0.1%表面活性剂复合体系与桩西原油的界面张力表明,当浓度0.4%偏硼酸钠与0.1%CBET-17或者0.1%SLPS复配时,油水界面张力都能达到超低水平。同时由于偏硼酸钠具有耐垢性,可螯合地层水中的钙、镁离子,使得复合体系具有很好的耐垢能力,可以适合于胜利油田桩西区块的驱油。     

重烷基苯磺酸盐/醇醚非离子混合表面活性剂体系微乳液研究

研究了几种单一阴离子表面活性剂和阴离子／非离子混合表面活性剂微乳体系的相行为。阴离子表面活性荆为十二烷基苯磺酸盐(ABS)、重烷基苯磺酸盐1#和重烷基苯磺酸盐2#，非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3、AEO9以及AEO20。通过微乳液最佳盐度、获得中相微乳液的盐浓度范围、最佳中相体积分数以及获得单相微乳液所需的最低表面活性剂浓度等参数表征表面活性剂的耐盐能力和增溶能力。结果表明，单一磺酸盐的增溶能力和耐盐能力取决于其平均摩尔质量和浓度，磺酸盐与非离子表面活性剂混合对增溶能力和耐盐能力有显著影响，但两者的变化趋势相反：若增溶能力提高，则耐盐能力下降，反之亦然。重烷基苯磺酸盐1#和重烷基苯磺酸盐2#分别与质量分数为10％～20％的AEO9或AEO20混合，耐盐能力有显著提高而增溶能力仅有微小下降；ABS与AEO3混合，当AEO3质量分数为10％～30％时，增溶能力有所提高。     

复合体系中预接触时间对界面张力的影响

研究了预接触时间对NaCl/碱/重烷基苯磺酸盐/大庆原油体系界面张力的影响。结果表明,随着预接触时间的延长,体系界面张力最低值上升,当预接触时间由20min延长到1440min时,界面张力最低值由1.3×10^-3mN/m上升为4.8×10^-2mN/m,并且曲线具有一定规律性;界面张力平衡值随着预接触时间的延长缓慢上升,在120min前基本保持不变,在120min后上升为0.01mN/m以上,并平稳上升。同时,验证了原油中的活性物质对降低界面张力起到重要作用。     

孤东原油组分对油/石油磺酸盐最优配方低界面张力的影响

采用绘制界面张力等值图的方法 ,对两种国产石油磺酸盐复配 ,得到了能够形成胜利油田孤东 2 6 G3井脱水原油低界面张力的石油磺酸盐配方。采用实沸点蒸馏的方法 ,获得了孤东 2 6 G3井原油轻质组分 ;应用离子交换色谱的方法 ,将剩余原油重质组分分离为原油官能团四组分。分析了在孤东 2 6 G3井原油中加入上述各种组分对油样与最优配方的石油磺酸盐溶液界面张力的影响。结果表明 ,原油官能团四组分和轻质组分对原油性质的影响从强到弱的顺序为 :两性分 ,碱性分 ,酸性分 ,轻质组分 ,中性分     

孤东原油组分与其ASP配方体系之间界面张力的研究

为探索三次采油配方的本质，寻找原油中对配方起主要作用的组分及其含量，以孤东原油为对象，首先得到其最佳三采配方，然后通过测量其与原油各个组分之间的界面张力，得到一些有价值的结果：①以价格低廉的天然混合羧酸盐为表面活性剂的孤东原油的ASP(碱、表面活性荆及聚合物组成的三元复合体系)配方(质量分数)：0、5％SDC-C(S) 0．7％复碱(m(Na2CO3)：m(NaHCO3=I)=1：1)(A) 0．1％HAPM(P)；②降低界面张力的能力以沥青质最大，胶质次之；③单独沥青质、胶质或者油分的模拟油，与ASP最佳配方体系的界面张力都比原油高，说明原油中各个组分存在协同效应；④胶质可作为原油的等效烷烃用于三次采油配方的研究．     

分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配及油水界面张力

考察了pH值、温度和时间对分子沉积膜驱剂在大庆原油和孤岛原油/水中的分配及油水界面张力的影响。结果表明,pH值增加,分子沉积膜驱剂在油水相中的分配系数增加,界面张力降低,但总体上分配系数较低;温度升高,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配系数和界面张力均有所降低;在约196h后,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配达到平衡。分子沉积膜驱剂向界面扩散和吸附的动力学过程缓慢;随着时间的增加,分子沉积膜驱剂溶液与孤岛原油界面张力先迅速降低后缓慢降低,并没有出现象表面活性剂那样的低界面张力;NaCl浓度对油水界面张力的影响不大;分子沉积膜驱剂在孤岛原油中的溶解度大于在大庆原油中的溶解度,且相同条件下的界面张力更低。     

大庆减压渣油馏分油水界面张力的研究

采用超临界萃取分离技术 ,将大庆减压渣油按相对分子质量分割为 17个馏分 ,并对各馏分进行了化学组成分析和紫外光谱测定。在此基础上 ,采用吊环法对各馏分在不同条件 (馏分质量分数、油相组成、盐的种类及质量分数、水相 pH值 )下的油水界面张力进行了研究。结果表明 ,大庆减渣馏分相对分子质量逐渐增大 ,氢碳原子比逐渐下降 ,芳香共轭结构逐渐增多 ;随着馏分在油相中质量分数的增大 ,界面张力下降 ,且下降趋势相似 ,总体降幅不大 ;随着油相中庚烷的增多 ,界面张力降低。水相中CaCl2 使得油水界面张力上升 ,而NaCl或KCl对油水界面张力影响较小。水相 pH值在酸性范围内变化时 ,基本不影响油水界面张力 ,pH值在碱性范围内增大时 ,界面张力降低。     

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。     

聚氧丙烯壬基酚醚硫酸酯盐/碱体系与原油动态界面张力研究

合成了聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠,研究了有机碱、无机碱以及所合成表面活性剂和有机碱、无机碱复配体系与桩西普通稠油的动态界面张力行为.结果表明:使用碳酸钠、三甲胺、三乙胺都可改变油水界面张力.碳酸钠/原油界面张力曲线呈"S"型变化,可分为缓慢上升、迅速上升和相对平衡3个阶段,而有机胺/原油界面张力曲线呈"U"型变化,出现动态界面张力最小值.碳酸钠加量不同时,其动态界面张力曲线变化不大;胺的质量分数升高时,动态界面张力则表现出先降低、后升高的趋势,存在最佳的胺加量.对于表面活性剂与Na2CO3复配体系,当Na2CO3加量高于一定临界值时,复配体系才有明显协同效应,此时仅需添加质量分数为0.0025%表面活性剂就可以将油水界面张力降低到10-5mN/m数量级.对于表面活性剂与有机胺的复配体系,降低油水界面张力的能力取决于体系中有机胺和表面活性剂的含量.只有当复配体系中有机胺的质量分数高于0.05%、9AS-3-0的质量分数低于0.01%时,复配体系才具有协同效应.上述研究说明:由有机碱和原油组分在油水界面反应生成的表面活性物质,其界面活性以及和聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠复配体系的界面张力行为与加无机碱的情况是不同的.另外,通过驱油试验证明,具有较低动态界面张力的9AS-3-0/Na2CO3复配体系有高的提高采收率的能力.     

新型阴离子-非离子表面活性剂界面张力的研究

实验考察了5种自制的阴离子-非离子表面活性剂与桩西106-15-X18脱水原油在55℃下的动态界面张力与水相矿化度之间的关系.阴离子-非离子表面活性剂在水相中的质量浓度为1g.L-1.实验发现:所研究的表面活性剂与原油之间的动态界面张力受矿化度的影响明显,一定范围内,矿化度的增加有利于界面张力的降低,当矿化度增加到一定程度时界面张力又呈现增大的趋势.对于9AS-0-4、12AS-0-4、13AS-0-4三种表面活性剂,在相同的矿化度条件下,9AS-0-4的界面活性最好,12AS-0-4则略差;表面活性剂亲油基相同的情况下,随分子中氧丙烯链节长度的增加,表面活性剂的最佳盐含量依次降低,可以通过在表面活性剂中引入氧丙烯链节的方式来达到调节表面活性剂亲水亲油平衡之目的.     

稠油油藏化学驱采收率的影响因素

采用烷基聚氧丙烯醚硫酸盐和羧基甜菜碱两类两性表面活性剂与碱复配构建具有不同界面张力特点的驱油体系,通过驱油试验评价不同体系对桩西稠油采收率的影响,采用微观驱替试验研究不同体系提高采收率的机制。结果表明:界面张力与采收率没有明显的对应关系;碱通过维持油、水、固三相接触点亲油性和降低油水界面张力,减弱驱替介质沿油与岩石之间的渗入,增强驱替介质从原油中心的突进和分散,提高驱替压力和波及体积;相比于碱和原油反应产生的表面活性剂,外加的表面活性剂亲水性较强,会增强固体表面的亲水性,导致驱油剂沿孔隙壁面突进;表面活性剂-碱体系与原油形成的细分散水包油型乳状液加剧了驱油剂的窜进,不利于提高波及系数;对于稠油油藏,化学驱体系的波及系数是提高采收率的关键因素。