有机添加剂对模拟油EACN值及动态界面张力的影响

本文通过改变两种石油磺酸盐的混合比例,配制出碳数最低值不同的一系列混合表面活性剂溶液作为标尺,考察了几种有机酸、十八醇、Ｓｐａｎ６０ 及两种卟啉（ ＯＥＰ和ＥＴＩＯ） 对正癸烷模拟油的ＥＡＣＮ 值及油水界面张力的影响。     

油藏环境对烷基苯磺酸盐溶液油水界面张力的影响

利用旋转滴法测定了一系列正构烷烃与烷基苯磺酸盐配制的标准溶液组成体系的油水界面张力,利用产生最低界面张力的正构烷烃碳数nmin值作为定量表征水相中表面活性剂分子向界面吸附能力的参数,考察了离子强度、离子类型和温度等油藏环境因素对表面活性剂油水界面张力的影响。实验结果表明,随着NaCl浓度的增大,表面活性剂油溶性增强,nmin值变大。NaCl浓度增大0.5%,nmin值升高3～4。温度升高,nmin值降低,温度每升高10℃,nmin值降低1左右。二价阳离子对界面张力的影响程度明显大于一价阳离子。     

HPAM对表面活性剂-正构烷烃界面张力的影响

为获得超高分子量聚合物与表面活性剂之间的相互作用规律,考察了超高分子量部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）对阴离子型表面活性剂烷基苯磺酸盐及阴-非离子型表面活性剂烷基三氧乙烯羧酸盐与正构烷烃间界面张力的影响。结果表明,HPAM加量增大,单长链烷基苯磺酸盐与正壬烷间的界面张力先降低后增加最后趋于稳定,双长链烷基苯磺酸盐和烷基三氧乙烯基羧酸盐与正壬烷间的界面张力迅速增加并逐渐稳定;HPAM通过改变烷基苯磺酸盐和烷基三氧乙烯基羧酸盐界面膜排列结构影响其降低界面张力的能力;HPAM水溶性较强,能改变表面活性剂在油水相中的分配能力,油相烷烃碳数低时,增强表面活性剂亲水性,导致界面张力升高, 油相烷烃碳数高时则影响不大。两种作用存在竞争关系,当表面活性剂界面活性较强时,HPAM对界面张力的影响主要通过改变界面膜排列结构来实现。图5 参13     

石油羧酸盐与烷基苯磺酸盐的复配效果及其结构成因

为揭示石油羧酸盐与烷基苯磺酸盐复配体系的性能特征,考察了石油羧酸盐和烷基苯磺酸盐形成的混合胶束(超分子结构)对复配体系界面活性的影响。结果表明,亲水亲油平衡值(HLB值)的差别使石油羧酸盐分子和烷基苯磺酸盐分子在油水界面上插入深度不同,由于距离拉开而减少了极性基团间的斥力,因而混合胶束排列得较紧密,界面吸附增加,界面活性比单剂好。此结构特点对复配体系界面活性的影响体现在:复配体系能在较宽的表面活性剂浓度及矿化度范围产生超低界面张力;在0.6%数1.2%弱碱(Na2CO3)下有优良的界面活性,避免了强碱(Na OH)对地层的伤害;达到超低界面张力所需表面活性剂浓度较低,可以降低驱油剂成本;在和油粒接触后可较快达到超低界面张力,对驱油过程有利。复配体系在强碱、弱碱、无碱情况下的界面活性均较好。和石油羧酸盐有良好协同效应的烷基苯磺酸盐应是直链分子结构,才能形成较紧密的混合胶束,具有较高的界面活性。     

表面活性剂体系驱油效果分子动力学模拟研究

采用分子动力学(MD)方法模拟了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、长链脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)以及它们的复配体水溶液对吸附在岩层表面的模拟油正辛烷的洗脱效果,从分子水平上探讨了表面活性剂与石油烃分子的相互作用过程,定量研究了正辛烷扩散进入含表面活性剂的水相的分子数及扩散速度。综合考虑动力学和热力学因素,提出一种新的评价表面活性剂驱油效果的方法,即以正辛烷向水相的扩散速度与平衡时进入水相的油分子数的乘积来定义驱油系数Fp,通过Fp值与文献报道的界面张力值相比较,发现二者之间有良好的对应关系。用分子动力学(MD)模拟方法计算得到的Fp值,可作为一种有效的、简便快捷的三次采油用表面活性剂驱油性能的表征值。图13表1参7     

复合驱用表面活性剂的流变特性

烷基苯磺酸盐表面活性剂为棕黑色黏稠状液体,有效物含量为50%,将深度处理采出污水稀释成不同浓度的表面活性剂溶液,采用HAAKE RS150控制应力流变仪,测试该溶液不同温度、不同浓度、不同剪切速率条件下黏度的变化.有效物含量40%的石油磺酸盐表面活性剂在温度40℃、剪切速率20 s-1条件下,黏度值可高达21549.1 mPa·s,其流动性能最差.有效物含量50%的烷基苯磺酸盐表面活性剂在温度20℃、剪切速率10 s-1条件下,黏度值仅344 mPa·s,是表面活剂中流动性能相对较好的.     

洗涤剂用表面活性剂的发展动向与市场前景

综述了国内外洗涤剂用表面活性剂的发展动向与市场前景,表面活性剂主要有直链烷基苯磺酸（ＬＡＳ）,脂肪醇硫酸盐（ＡＳ或ＦＡＳ）,脂肪醇聚氧乙烯醚（ＡＥ）,壬基酚聚氧乙烯醚（ＮＰＥ）,仲烷基磺酸盐（ＳＡＳ）,α－烯基磺酸盐（ＡＯＳ）,甲酯磺酸盐或α－磺基脂肪酸甲酯（ＭＥＳ）和烷基多糖苷（ＡＰＧ）等。     

烷基苯磺酸盐表面活性剂结构分析及性能评价

通过研究分析国内外几种烷基苯磺酸盐表面活性剂的结构特征,给出单、双磺酸盐的含量、纯度、相对分子质量分布及结构组成。并对这几种表面活性剂进行界面活性、粘度、热稳定性及吸附等性能评价,筛选出适合弱碱三元复合体系的国产烷基苯磺酸盐表面活性剂。     

超声辐照HEC／AEOn共聚物的合成及水溶液性能的研究

对三次采油用高分子表面活性剂的结构进行分子设计,采用简便、安全的超声波合成技术,获得了羟乙基纤维素（ ＨＥＣ）与脂肪醇聚氧乙烯醚活性大单体（ ＡＥＯｎ ,ｎ＝ ３ ,７,２０）共聚物,通过ＩＲ与ＤＳＣ表征了所制备的ＨＥＣ／ＡＥＯ 系列共聚物的结构,研究了共聚物水溶液的性能。结果表明,这种共聚物可以用作三次采油用高分子表面活性剂,其最低表面张力为２８ ．７ ｍ Ｎ／ｍ ,最低界面张力（５ ％ 大庆原油煤油溶液／０ ．５ ％ 共聚物水溶液） 为１ ．０６ｍ Ｎ／ｍ ,１ ％ 的共聚物水溶液表观粘度为２．９０ ｍＰａ·ｓ。     

烷基苯磺酸盐在油水中的分配

为了发挥活性剂间的协同效应 ,矿场使用的表面活性剂多为复配体系。然而复配体系流经多孔介质时所产生的色谱分离会使其协同效应降低或消失。除表面活性剂在固体表面上的吸附之外 ,表面活性剂复配体系在油水中分配的差异是造成其色谱分离的一个重要因素。对不同结构的烷基苯磺酸盐在油水中的分配规律的研究表明 ,烷基苯磺酸盐与油接触后在油水中的分配比和分配损失与其结构有关 :分子量增大 ,烷基苯磺酸盐在油水相间的分配比增大 ,分配损失也增大 ;同样分子量的烷基苯磺酸钠 ,其直链结构的分配损失大于支链结构的分配损失。另外分配损失还与油相性质和水相性质有关。油水比也是影响烷基苯磺酸盐在油水中分配的一项重要因素 ,油水比增大 ,烷基苯磺酸盐的分配损失随之增大。图 4参 3     

过碱性重烷基苯磺酸钙清净剂烃基结构的研究

研究了过碱性重烷基苯磺酸钙清净剂的烃基结构 ,通过使用 EIMS(电子轰击质谱 )、ESI MS(电喷雾质谱 )、红外光谱等现代实验技术 ,直接测定经转化处理过的磺酸钙清净剂 ,得出其主要的烷基芳烃化学组成为单烷基苯和对位二烷基苯 ,含量占 42 % ;茚满、苯骈二环己烷类化合物、烷基萘和苊类化合物 ,含量约 47.7%。烷基芳烃部分的平均相对分子质量是 3 2 2     

影响烷基芳烃蒸发损失的结构因素探索

针对蒸发损失这一质量指标对润滑油基础油(简称基础油)使用性能的重要性以及现有测试方法存在的不足，考虑到基础油蒸发损失与低压沸点之间存在密切关系，收集整理了106种烷基芳烃基础油的结构和其在1333.22Pa压力下的沸点数据，采用分子模拟方法计算得到了这些不同结构烷基芳烃分子的前线轨道能量和电荷分布等反映分子微观结构特征的参数，并计算了各分子不同类型的拓扑指数。采用遗传函数算法(GFA)对这些烷基芳烃在1333.22Pa压力下的沸点与其结构参数之间的关系进行了回归分析，建立了物理意义明确的烷基芳烃沸点与其结构参数之间的定量关系方程。方程相关系数的平方为0.978，交叉检验相关系数的平方为0.962，具有较高的可靠性和预测能力。该方程表明烷基芳烃的前线轨道能隙（LUMO-HOMO）、分子极化率和回转半径是影响其在1333.22Pa压力下的沸点高低的主要结构因素。烷基芳烃前线轨道能隙越窄，极化率越高，分子回转半径越大，则其在1333.22Pa压力下的沸点越高，导致其蒸发难度越大，蒸发损失越低。依据这3个结构参数，利用构建的定量关系方程，能够对烷基苯、烷基萘等芳烃在1333.22Pa压力下的沸点高低进行较为准确地预测，对于设计与优化蒸发损失较低的烷基芳烃基础油结构组成具有一定的指导意义。     

三元复合驱中表面活性剂的应用与发展

介绍了近年来油田三元复合驱中常用表面活性剂的应用与发展概况,尤其对石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐和a?烯烃磺酸盐的性能与改进进行了重点介绍。建议应重点开发原料广泛、活性高的表面活性剂,根据现场需要改进分子结构,对性能独特的孪连表面活性剂、氟碳烷基磺酸盐、苯烷基磺酸盐等表面活性剂予以关注,以适应油田开发的需求。     

烷基酰胺两性表面活性剂的合成研究

合成了十一烷基咪唑啉环的水解产物仲酰胺和叔酰胺,用氯乙酸钠与酰胺化合物反应得到酰胺两表面活性剂,考察其水溶液泡沫高度和表面张力以及共复配物的表面性质,发现叔酰胺的季胺化产品起泡力最大,其γ_(min)与咪唑啉型两性表面活性剂的γ_(min)相近;不同混合比仲酰胺的和叔叔酰胺的季胺化物水溶液的泡沫高度和表面张力没有明显的变化。     

石油磺酸盐的结构与界面活性的关系及其质量评价

研究了石油磺酸盐的结构与界面活性之间的相互关系并对其进行了质量评价。实验结果表明,当石油磺酸盐溶液与原油的界面张力小于0.050 mN/m、介于0.05～0.150 mN/m或大于0.150 mN/m时,石油磺酸盐的界面活性分别表现为优异、良好和较差;质谱分析结果显示,石油磺酸盐试样中含有烷基苯、烷基萘、烷基茚满、烷基菲、烷基苊、烷基芴和烷基联苯磺酸盐7种类型的磺酸盐,当烷基苯、烷基萘、烷基茚满和烷基苊磺酸盐的质量分数分别为20.0%,5.2%,6.1%,4.6%左右时,试样具有一定的界面活性;待测试样与标准试样(试样9)的相关系数大于0.930时,该试样具有一定的界面活性,相关系数越接近1.000,界面活性越优异。     

三次采油用烷基苯磺酸盐类表面活性剂研究

介绍了以抚顺洗化厂的重烷基苯为原料经切割筛选,采用SO3降膜式磺化工艺合成出烷基苯磺酸,再经中和、复配,研制出了性能稳定的烷基苯磺酸盐,室内评价结果表明,该表面活性剂能与大庆原油形成10^-3mN/m数量级的超低界面张力,而且界面张力性能稳定,其三元复合体系驱油效率砒水驱提高20%以上,同时,实现了表面活性剂的国产化配方,大大降低了三元复合驱成本,为大庆油田以烷基苯磺酸盐为主表面活性剂大面积推广三元复合驱奠定了理论和实践基础。     

脂肪酰胺丙基二甲基烷基季铵盐卤化物的合成及性能

利用十二酸、十四酸、十六酸和十八酸分别与N、N二甲基丙二胺反应 ,合成了十二酰胺丙基二甲胺、十四酰胺丙基二甲胺、十六酰胺丙基二甲胺、十八酰胺丙基二甲胺 (合称 4种酰胺 )。以十二酰胺丙基二甲胺和氯乙醇反应为例 ,研究了季铵盐的合成工艺 ,并以同样的优化工艺条件用上述合成的 4种酰胺分别与氯乙醇、氯丙二醇和溴乙烷反应 ,合成了 12种季铵盐阳离子表面活性剂 ,测定了它们水溶液的性能。产物的cmc为 0 .8× 10 -4～ 2 .1× 10 -3 mol/L ,cmc时的表面张力为 39～ 4 4mN/m ,瞬时泡高和 5min泡高好于或与CTAB相当 ,乳化力好于CTAB。     

烷基芳基磺酸盐结构对原油-表面活性剂-碱体系的油-水界面张力影响

 采用旋转液滴法测定了在不同碱浓度下自制的3种结构烷基芳基磺酸盐(C19-4S、C19-6S、C19-8S)与大庆六厂原油体系的油-水动态界面张力,分别考察了磺酸盐结构、强碱和弱碱浓度对油-水动态界面张力最小值(DIFTmin)和动态界面张力平衡值(DIFTequ)的影响。结果表明,在各自适宜碱浓度下,3种结构烷基芳基磺酸盐均可使大庆六厂原油-表面活性剂-碱体系的油-水界面张力达到超低值 (10-3mN/m);随芳环在烷基芳基磺酸盐长烷链上的位置向烷链中心移动,达到DIFTmin、DIFTequ所需的强碱或弱碱的浓度降低,时间缩短。     

烷基多乙烯多胺的合成研究

以高级脂肪醇为原料 ,经硫酸化后生成硫酸半酯 ,然后与多乙烯多胺反应 ,合成了五种单长链烷基多乙烯多胺类阳离子表面活性剂。考察了投料比、反应时间等因素对产率的影响 ,得出了最佳反应条件 ,即醇∶氯磺酸∶多乙稀多胺 =1∶ 1∶ 4 ( mol) ,最佳反应时间为 1 0 h。在该条件下 ,单烷基多乙烯多胺的产率可达 80 %左右。