磺基甜菜碱BS11的界面特性研究

用矿化度3.7 g/L的大庆杏五中回注污水配液,研究了作为驱油表面活性剂的磺基甜菜碱BS11污水溶液与大庆杏五中井口脱水原油之间的界面张力,表明BS11具有很强的降低油水界面张力的能力。在45℃时,0.05-3.0 g/L的BS11污水溶液与原油间界面张力（动态最低值）均达到超低（10^-3mN/m及以下）,在45-80℃温度范围,0.1,1.0,3.0 g/L的BS11污水溶液的界面张力维持超低且变化很小。在45℃时,加入1.0 g/L Na2CO3的0.05-3.0 g/L的BS11污水溶液,加入5.0 g/L Na2CO3的0.5-3.0 g/L的BS11污水溶液,加入≤125 g/L NaCl的0.5g/L的BS11污水溶液,加入≤1.5 g/L CaCl2的0.5和3.0 g/L的BS11污水溶液,界面张力均维持超低。图6参10。     

烷醇酰胺表活剂对大庆原油界面张力的影响

随着大庆油田的不断开发,表面活性剂越来越受重视,成为油田上不可缺少的驱油用化学剂,表面活性剂作为驱油剂的一个最重要的作用是使油水界面张力降到超低值(<10-2mN/m).烷醇酰胺类的表面活性剂为非离子表面活性剂,通过改变烷醇酰胺碳链长度C12、C14、C16、C18以及脂肪酸烷醇酰胺(NST),来测定表活剂对大庆原油的界面张力的影响.另外;温度变化、矿化度以及聚合物、NaCl、弱碱(NaHCO3、Na2CO3)的浓度变化对油水界面张力也有影响.混合碳链的脂肪酸烷醇酰胺(NST)对大庆原油油水界面张力的影响好于单一碳链的烷醇酰胺,其油水界面产生超低界面张力的表活剂浓度范围较宽,单一碳链的烷醇酰胺中C14、C16对界面张力的降低影响较大,部分浓度区域可达超低界面张力,但不如脂肪酸烷醇酰胺;温度对界面张力的影响比较明显;添加聚合物影响了表活剂的扩散;矿化度、NaCl、弱碱(NaHCO3、NaC2COC3)对于超低界面张力的产生都有最佳浓度范围.     

超低界面张力表面活性剂的驱油性能研究

针对室内合成的一种超低界面张力表面活性剂(VESBET-4),结合表面活性剂驱的驱油机理讨论了表面活性剂浓度、矿化度、温度及碱(Na2CO3)浓度对油水界面张力的影响,结果表明:当表面活性剂质量分数在0.06%~0.15%时,界面张力可达到10-3 mN/m;矿化度为10 000mg/L时,界面张力可达到10-2 mN/m,且当Na2CO3质量分数在0.2%~1.2%时,该表面活性剂具有良好的降低界面张力的能力;测试了不同表面活性剂浓度、不同矿化度条件下表面活性剂溶液对原油的乳化效果,结果表明:当表面活性剂质量分数为0.09%、矿化度为6 000mg/L时,乳状液可稳定存在24h以上;静态吸附实验测得该表面活性剂的吸附损失量为0.45mg/g,小于标准规定的1mg/g;室内驱油试验显示该表面活性剂能使采收率提高12%以上。     

无碱非离子表面活性剂-甲醇复合体系性能研究

研究了非离子表面活性剂-甲醇复合体系的界面活性、抗稀释性、稳定性和抗盐性。结果表明，甲醇对体系起到协同作用，复合体系不需任何碱剂，在表面活性剂和甲醇较宽使用浓度范围内，可与大庆原油形成超低界面张力；复合体系稀释到原浓度的30％后仍能与原油形成超低界面张力；在模拟地层条件下，复合体系放置28d内可保持超低界面张力；在矿化度为2000～10000mg／L范围内，均可形成超低界面张力，最佳矿化度为5000mg／L。     

驱油用石油磺酸盐界面张力与驱油效果研究

通过对BA表面活性剂复配驱油体系的界面张力和驱油效果的研究表明,单独使用BA体系降低界面张力的能力较低,且达到超低界面张力所需的Na2CO3质量浓度范围较窄;BA/异丙醇/NP表面活性剂复配体系(BF-2)降低原油界面张力的能力最优,对Na2CO3浓度适应范围较宽.模拟驱油实验表明,复配体系(BF-2)可增加原油采收率18%.在此基础上,对复配表面活性剂超低界面张力的作用机理进行了探讨.     

新型Gemini表活剂的合成及其降低油水界面张力性能

以胱氨酸钠和油酰氟为原料,通过1步反应合成了一种新型阴离子Gemini表面活性剂--二油酰胺基胱氡酸钠（Sodiumdioleoylaminoeystine,SDOLC）,并利用界面张力仪研究了SDOLC降低油水界面张力性能。结果表明．利用地层水配制质量分数为0．10％的SDOLC溶液,可以在低碱质量分数下与大庆油田原油达到10-2111N／m量级的界面张力Ca^2＋和Mg^2＋的存在使体系油水界面张力升高,络合剂羟基乙叉二膦酸四钠HEDP·Na4可以屏蔽Ca^2＋和Mg^2＋对界面张力的影响．增强体系的耐Ca^2＋和Mg^2＋能力,并降低碱剂的用量。     

三次采油用烷基苯磺酸盐结构与性能的关系研究

通过合成不同结构的系列烷基苯磺酸盐,研究了不同结构烷基苯磺酸盐与烷烃、原油的界面活性,结果表明:表面活性剂的分子结构(碳链长度,取代基大小,苯环位置)均对油水界面活性有很大影响,并且具有一定规律。研究了弱碱体系不同结构表面活性剂的油水界面活性规律,通过对烷基苯原料的大量筛选以及磺化合成工艺的优化,合成出适合我国石蜡基原油(以大庆原油为代表)、中间基原油(以大港原油为代表)的弱碱体系的烷基苯磺酸盐主剂配方SY-D1和SY-G2,合成的烷基苯磺酸盐主剂配方能在较宽的Na2CO3浓度范围(对大庆油水浓度为0.4％~1.0％,对大港油水浓度为0.2％~1.0％)和活性剂浓度范围(对大庆油水为0.025％~0.2％,对大港油水为0.05％~0.3％)与原油形成超低界面张力,其稀释能力强、用量少,且性能稳定。图10表1参3     

三次采油用烷基苯磺酸盐结构与性能的关系研究

通过合成不同结构的系列烷基苯磺酸盐,研究了不同结构烷基苯磺酸盐与烷烃、原油的界面活性,结果表明表面活性剂的分子结构(碳链长度,取代基大小,苯环位置)均对油水界面活性有很大影响,并且具有一定规律.研究了弱碱体系不同结构表面活性剂的油水界面活性规律,通过对烷基苯原料的大量筛选以及磺化合成工艺的优化,合成出适合我国石蜡基原油(以大庆原油为代表)、中间基原油(以大港原油为代表)的弱碱体系的烷基苯磺酸盐主剂配方SY-D1和SY-G2,合成的烷基苯磺酸盐主剂配方能在较宽的Na2CO3浓度范围(对大庆油水浓度为0.4%～1.0%,对大港油水浓度为0.2%～1.0%)和活性剂浓度范围(对大庆油水为0.025%～0.2%,对大港油水为0.05%～0.3%)与原油形成超低界面张力,其稀释能力强、用量少,且性能稳定.图10表1参3     

碱／表面活性剂复合驱油体系与胜利孤东原油间协同效应的研究

考察了碱／非离子表面活性剂ＯＰ１０＋石油磺酸盐Ｃｙ体系与胜利孤东原油及萃取其酸性组分后的剩余油间的动态界面张力特性，发现复合驱油体系中的外加表面活性剂、碱与原油原位生成的表面活性物质之间存在明显的协同效应。这种协同效应对低离子强度下短时间内的界面张力影响较大；外加表面活性剂对高离子强度下长时间的界面张力影响较大。动态界面张力的最低值与界面上各表面活性物质的浓度和比值有着十分重要的关系     

三次采油用烷基苯磺酸盐结构与性能的关系研究

通过合成不同结构的系列烷基苯磺酸盐，研究了不同结构烷基苯磺酸盐与烷烃、原油的界面活性，结果表明：表面活性剂的分子结构(碳链长度，取代基大小，苯环位置)均对油水界面活性有很大影响，并且具有一定规律。研究了弱碱体系不同结构表面活性剂的油水界面活性规律，通过对烷基苯原料的大量筛选以及磺化合成工艺的优化，合成出适合我国石蜡基原油(以大庆原油为代表)、中间基原油(以大港原油为代表)的弱碱体系的烷基苯磺酸盐主剂配方SY-D1和SY-G2，合成的烷基苯磺酸盐主剂配方能在较宽的Na2CO3浓度范围(对大庆油水浓度为0．4％～1．0％，对大港油水浓度为0．2％～1．0％)和活性剂浓度范围(对大庆油水为0．025％～0．2％，对大港油水为0．05％～0.3％)与厚油形成超低界面张力，其稀释能力强、用量少，且性能稳定图10表1参3     

Influence of surfactants used in surfactant-polymer flooding on the stability of Gudong crude oil emulsion

The influences of an anionic-nonionic composite surfactant and petroleum sulfonate, used in surfactant-polymer flooding in Shengli Gudong oilfield, East China, on the interfacial properties of Gudong crude model oil and synthetic formation water was studied by measuring interfacial tension, interfacial viscoelasticity and Zeta potential. The influence of the surfactants on the stability of Gudong water-in-oil (W/O) and oil-in-water (O/W) emulsions was evaluated by separating water from the W/O emulsion and residual oil in the aqueous phase of the O/W emulsion respectively. The results showed that the two kinds of surfactants, namely anionic-nonionic composite surfactant and petroleum sulfonate, are both able to decrease the interfacial tension between the oil phase and the aqueous phase and increase the surface potential of the oil droplets dispersed in the O/W emulsion, which can enhance the stability of the W/O and O/W crude oil emulsions. Compared with petroleum sulfonate, the anionic-nonionic composite surfactant is more interfacially active and able to enhance the strength of the interfacial film between oil and water, hence enhance the stability of the W/O and O/W emulsions more effectively.     

聚合物对石油羧酸盐界面活性的影响

通过测定加入聚合物HPAM前后,不同浓度石油羧酸盐弱碱(Na2CO3)溶液和石油羧酸盐强碱(NaOH)溶液与大庆采油四厂原油间的界面张力,探讨了聚合物的加入对石油羧酸盐界面活性的影响。结果表明:聚合物的加入可显著改善石油羧酸盐弱碱(Na2CO3)溶液的界面活性,未加入聚合物时,石油羧酸盐只能在Na2CO3浓度为8 12 g/L的部分范围达到超低界面张力;加入1500 mg/L HPAM后,界面活性明显改善,尤其是在表面活性剂浓度较高(0.8 3.2 g/L)、Na2CO3浓度低至4 12 g/L区域的界面张力均可达到10-3数量级。聚合物的加入对石油羧酸盐强碱(NaOH)溶液界面活性的改善不如弱碱(Na2CO3)溶液明显。在低NaOH浓度(46 g/L)时,加入HPAM对石油羧酸盐强碱体系的界面活性尚有一定改善,当NaOH浓度为8 g/L时效果已不太明显,而当NaOH浓度分别为10、12 g/L时界面活性反而变差。此外,文中还对聚合物的上述影响从化学的角度进行了初步探讨。     

以大庆减压渣油为原料的高效、廉价驱油表面活性剂OCS的制备与性能研究

针对现有三元复合驱油体系化学剂费用投入大，经济效益差的缺点，以廉价的大庆减压渣油为原料在实验室内合成出廉价的驱油用表面活性剂OCS，并初步评价了所得OCS样品的性能。结果表明，OCS表面活性剂制备重复性好，性能稳定。OCS表面活性剂具有优异的降低原油一地层水界面张力的能力，在NaOH存在条件下，能在较宽的碱浓度范围内使大庆四厂原油的油-水界面张力降至10^-3mN／m。在Na2CO3存在条件下，能在较宽的碱浓度范围内使大庆四厂原油、华北油田古一联原油及胜利孤东采油厂原油的油-水界面张力降至10^-3mN／m。在无碱条件下，对于大港油田枣园1256断块原油，当OCS表面活性剂含量达到0．1％时，油-水界面张力即可降至10-3^mN／m。对大庆四厂原油的驱油试验结果表明，OCS表面活性剂、碱和聚合物三元复合体系(ASP)的驱油效率比水驱提高20％以上。     

大庆油田强碱三元复合驱表面活性剂配方优化

烷基苯磺酸盐表面活性剂的性能直接影响强碱三元复合驱的开发效果。通过研究原油组成、油砂吸附等对烷基苯磺酸盐表面活性剂浓度及强碱三元复合体系界面张力的影响,建立了原油分子量与表面活性剂当量之间的定量匹配关系。结果表明,依据该定量匹配关系选择合适当量的表面活性剂可使三元复合体系与大庆地区 不同原油间达到超低界面张力,提高了强碱三元复合体系的适应性;原油组成影响表面活性剂在油水相中的分配比例,原油中的沥青质含量越高,水相中的表面活性剂浓度越低,原油组成对表面活性剂当量的影响较小;油砂吸附改变了表面活性剂的当量及组成分布,导致三元体系中表面活性剂的浓度降低、三元体系界面张力升高,可采取增加高碳组分、调整表面活性剂当量的方法,扩大复合体系在地下运移过程中的超低界面张力作用距离。图11表3 参16     

阴离子双子表面活性剂驱油体系研究

对一种新型双子表面活性剂GA12-4-12的耐盐性和驱油性能进行了研究。该表面活性剂在含NaCl为2.35×105 mg/L、CaCl2为1.5×104 mg/L的地层水溶液中表现出良好的表面活性,其临界胶束浓度为538.6mg/L。GA12-4-12溶液与稀油间的油水界面张力随着无机盐含量的增加而降低并趋于稳定,当NaCl含量为250g/L,能使界面张力降至2.2×10-3 mN/m。在高矿化度模拟地层水条件下,GA12-4-12及其与非离子表面活性剂复合体系SP的油水动态界面张力均能达到超低(10-3 mN/m)。进行模拟驱油实验表明,GA12-4-12与SP复合体系提高水驱采收率分别为6.25%、10.67%。     

络合剂改善无碱一元和二元复合驱油体系的增粘能力和油水界面性能

通过研究络合剂对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和直链烷基甜菜碱(BH)粘度和油水界面张力的影响,探讨了在高矿化度条件下,利用络合剂作为助剂改善无碱一元和二元复合驱油体系增粘能力和油水界面性能的方法。结果表明,在NaCl,CaCl2和MgCl2的质量浓度分别为6 500,890和520 mg/L的矿化水中,质量浓度为50 mg/L的络合剂就可以使质量浓度为1 800 mg/L的HPAM的粘度增加80%以上,可以使质量浓度为800~3 000 mg/L的直链烷基甜菜碱BH与原油的最低界面张力由10-2mN/m数量级降低到超低水平,而且这种络合剂也可以使1 800 mg/L HPAM—800 mg/L BH二元复合体系老化30 d的粘度增加40%以上,并使油水界面张力最低值由1.52×10-2mN/m降低到6.06×10-3mN/m。通过考察粘度和油水动态界面张力随不同老化时间的变化规律,分析了络合剂的作用机制。     

低浓度表面活性剂-聚合物二元复合驱油体系的分子模拟与配方设计

 采用耗散颗粒动力学（DPD）方法在介观层次上模拟了表面活性剂烷基苯磺酸盐在油-水界面的排布行为,考察了分子结构、油相等因素对界面密度和界面效率的影响,探讨了利用表面活性剂复配协同效应提高界面活性的机理。实验研究了表面活性剂类型、油相、表面活性剂复配等对油-水界面张力的影响。结果表明,“阴-非”表面活性剂复配可使油-水界面张力降低1个数量级。根据分子模拟和实验研究结果,结合孤东七区试验区原油特点,提出了“0.3%”石油磺酸盐 + 0.1%表面活性剂1^#+0.15%聚合物"的二元复合驱配方,可使油-水界面张力降低至2.95×10^-3 mN/m,物理模拟实验提高采收率高达18.1%。     

Dynamic Interfacial Tension Between Crude Oil and Novel Surfactant Flooding Systems Without Alkali

Abstract

The surface tensions of tetradecylmethylnaphthalene sulfonate (TMNS) surfactant aqueous solution and the dynamic interfacial tension (DIT) between crude oil, from Shandong Shengli oil field of China, and the surfactant solution without alkaline, was measured. Results indicate that the TMNS surfactant had great capability and efficiency of lowering the solution surface tension. The critical micelle concentration (cmc) is 0.001 mass% and the surface tension at this concentration is 28.19 mN.m^?1. It was also found that the TMNS surfactant is greatly effective in reducing the interfacial tensions and can lower the tension of crude oil-water interface to ultra-low at very low concentration, 0.002 mass%, without alkali and other additives. Both chromatogram separation of flooding and breakage of stratum are avoided effectively. The lower salinity is favorable for the flooding systems, lowering the DIT. The synthesized TMNS surfactant flooding systems without alkali and sodium chloride, decreasing the cost of oil recovery and avoiding the stratum being destroyed, would have a great prospect for enhanced oil recovery (EOR).     

Dynamic Interfacial Tension Between Crude Oil and Novel Surfactant Flooding Systems Without Alkali

The surface tensions of tetradecylmethylnaphthalene sulfonate (TMNS) surfactant aqueous solution and the dynamic interfacial tension (DIT) between crude oil, from Shandong Shengli oil field of China, and the surfactant solution without alkaline, was measured. Results indicate that the TMNS surfactant had great capability and efficiency of lowering the solution surface tension. The critical micelle concentration (cmc) is 0.001 mass% and the surface tension at this concentration is 28.19 mN.m^-1. It was also found that the TMNS surfactant is greatly effective in reducing the interfacial tensions and can lower the tension of crude oil-water interface to ultra-low at very low concentration, 0.002 mass%, without alkali and other additives. Both chromatogram separation of flooding and breakage of stratum are avoided effectively. The lower salinity is favorable for the flooding systems, lowering the DIT. The synthesized TMNS surfactant flooding systems without alkali and sodium chloride, decreasing the cost of oil recovery and avoiding the stratum being destroyed, would have a great prospect for enhanced oil recovery (EOR).     

临南油田弱碱性水表面活性剂驱油体系研究

为适应临南油田注弱碱性水开发需要,研发弱碱性水条件下的驱油表面活性剂对于油田增产增注具有重要意义。临南油田采出水为中性水,pH值6.89,矿化度44118 mg/L;处理水为弱碱性水,pH值7.88,矿化度39116 mg/L。通过测试不同类型表面活性剂与原油间的界面张力,优选出脂肪醇醚磺酸盐和烷醇酰胺类非离子表面活性剂构成的复合体系CDS6,探讨了溶液介质对界面张力的影响,优化了注入段塞和注入浓度。优化的复合体系CDS6组成为：0.1% CEOS6+0.2% CDA01。以中性水和弱碱性水作为介质时,CDS6体系与原油间的界面张力分别为5.84×10^-3和1.70×10^-3 mN/m,弱碱性水与CDS6复配具有较好的降低界面张力的协同作用。物模驱油实验结果表明,弱碱性水配制的CDS6驱油效率高于中性水。在注入量0.4 PV时,0.3% CDS6弱碱性水溶液的驱油效率为57.33%,比水驱提高10.66%。