十六烷基二苯醚二磺酸钠的合成及其在三次采油中的应用研究

采用α-十六烯与二苯醚在催化剂的作用下合成了十六烷基二苯醚,再经磺化反应合成十六烷基二苯醚二磺酸钠。反应产物中,活性物含量为58.44%,单程收率可达44.8%以上。并重点考察了十六烷基二苯醚二磺酸钠在三元弱碱复合驱方面的应用。     

3-双(辛酰胺乙基)氨基-2-羟基-1-丙基磺酸钠表面活性剂的合成及性能

以正辛酸、二乙烯三胺、环氧氯丙烷和亚硫酸钠为主要原料合成了一种氨基磺酸盐型两性表面活性剂3-双(辛酰胺乙基)氨基-2-羟基-1-丙基磺酸钠(BHS),用红外光谱、质谱和核磁共振谱图确证了产物的结构。该表面活性剂水溶液性能测试结果表明:25℃时临界胶束浓度(cmc)为5.2×10^-4mol/L,最低水/空气界面张力(γ_cmc)低至24mN/m.加入0.1mol/L NaCl后,cmc减小至4.7×10^-4mol/L,γ_cmc降低至23.7mN/m.升高温度,cmc增加,γ_cmc下降。BHS的润湿性、乳化性能优于双辛酰胺乙基丙烷磺酸钠表面活性剂。     

抗盐聚合物配制弱碱三元体系驱油体系性能研究

针对P-1、P-2、P-3三种抗盐聚合物与常规高分聚合物配制石油磺酸盐弱碱三元体系,开展了弱碱三元体系的界面活性、粘度和界面张力的稳定性、注入能力和驱油效果等室内评价工作。评价结果表明:与常规高分聚合物相比,抗盐聚合物配制的石油磺酸盐弱碱三元体系增粘效果好,阻力系数大,驱油效果好。     

改变碱型对复配表面活性剂三元体系界面张力的影响

在复配表面活性剂(重烷基苯磺酸盐与石油磺酸盐比例为1:3)条件下,用强碱、弱碱、盐、以及三者之间复配后配制三元体系进行界面活性研究,通过对复配表面活性剂的弱碱三元体系在低碱低表面活性剂浓度下的界面张力扫描,绘制界面活性图,研究复配条件下强碱、弱碱、盐对三元复合体系界面张力的影响。     

不同类型聚合物对弱碱三元体系的性能影响

三元复合驱是继聚合物驱后进行剩余油挖潜的又一项重要三次采油技术,三元配方中的聚合物能提高波及系数和洗油能力,应用对比实验,研究了不同类型聚合物、不同剪切速率对石油磺酸盐弱碱三元体系粘度及界面张力的影响,实验结果表明随着聚合物分子量的增加,三元体系界面活性范围略微变窄;不同类型聚合物配制的弱碱三元体系界面张力和粘度稳定性存在差异,其稳定程度和聚合物的水解度存在关联。     

石油羧酸盐与重烷基苯磺酸盐复配体系性能研究

通过石油羧酸盐与重烷基苯磺酸盐复配后的体系在弱碱（Na₂CO₃）条件下分别与大庆采油三厂和大庆采油六厂的油水发生作用,对体系的界面张力性能和模拟驱油效率进行检测,同时进行了体系界面张力稳定性试验。结果表明,该复配体系具有优良的界面张力,模拟驱油效率达20%左右,稳定性良好,并且可大幅度提高原油采收率。     

弱碱三元复合体系性能研究

模拟新疆油田采油二厂油藏条件,利用碳酸钠、石油磺酸盐(KPS)以及梳形聚合物(KYPAM)配制弱碱三元复合体系(ASP)。评价了弱碱ASP的增黏性、界面张力及其稳定性;利用流变仪评价弱碱ASP剪切性能;同时测量了弱碱ASP的水动力学尺度。物理模拟实验对比相同黏度SP体系和弱碱ASP体系在不同渗透率岩心下的注入性。结果表明,AP体系的黏度比相同浓度碱和聚合物的ASP体系的黏度低;AS体系界面张力比相同浓度碱与表面活性剂的ASP体系界面张力小;且ASP在老化过程中黏度略微升高而界面张力保持稳定;ASP剪切后黏度保持率大于90%,剪切对体系弹性模量损失严重;1.0%Na2CO3、0.3%KPS和0.1%P的ASP体系水动力学尺度为0.45~0.50μm。岩心驱替实验表明,同黏度的ASP三元体系与AP二元体系,三元体系注入性明显较二元体系差。     

弱碱三元体系性能特征及其影响因素研究

针对大庆油田弱碱三元驱工业化推广应用中存在问题和实际需求,进行了弱碱三元体系影响因素研究及其性能特征评价。结果表明,与强碱三元体系相比较,弱碱三元体系与原油间界面张力下降速度较慢,第45～60 d后界面张力才能下降到10~(-3)mN/m数量级。碱、聚合物间与表面活性剂色谱分离较大,碱与聚合物之间相对较小。在三元体系黏度相同条件下,随碱和表面活性剂浓度增加即界面张力降低,三元体系与原油间乳化作用增强,附加渗流阻力增大,传输运移能力变差。随三元体系黏度增加,中低渗透层分流率增加,液流转向能力增强。随三元体系界面张力降低,高渗透层洗油效率提高,剩余油饱和度降低,水相渗透率增加,渗流阻力减小,分流率增加,液流转向效果变差。在岩心非均质性和界面张力相同条件下,随三元体系黏度增加,三元驱采收率增大。在岩心非均质性和黏度相同条件下,随界面张力降低,三元驱洗油效率提高,采收率增幅增加。在黏度和界面张力相同条件下,随岩心非均质性加剧,水驱采收率降低,三元驱采收率增加。     

一种新型双联两性表面活性剂的合成与性能

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、环氧氯丙烷、十六烷基叔胺为主要原料,合成了一种新型双联(Gemini)两性表面活性剂--丁二醇双琥珀酸一氯羟丙基季铵双酯磺酸钠(HDBC).红外光谱和质谱分析确证,合成的表面活性剂为目标产物.该表面活性剂水溶液最低表面张力为25.92 mN.m-1、临界胶束浓度为0.01 g.L-1;并考察了其发泡、稳泡性、乳化力和钙皂分散力.     

双十二酰胺基磺酸盐型阴离子表面活性剂的合成及性能

以十二酸,二乙烯三胺为原料,氢氧化钾为催化剂,经酰胺化反应合成了中间体N,N-双-(十二酰基乙基)胺,再在甲苯/丙酮混合溶剂回流的条件下,与过量的丙烷磺内酯反应,经中和后制得双十二酰胺基磺酸钠阴离子表面活性剂。用红外光谱、质谱以及核磁共振氢谱对中间体及目标产物的结构进行了表征。使用电导率法测定双十二酰胺基磺酸钠的Krafft点为37.3℃,因此,在45℃下使用悬滴法测其表面张力。根据γ-lgc曲线得到其临界胶束浓度CMC为6.40×10-4mol/L,最低表面张力γCMC为37.33 mN/m。在45℃下使用旋转液滴法测定了不同浓度的双十二酰胺基磺酸钠水溶液与壬烷的界面张力。NaCl的质量分数在0~5%,双十二酰胺基磺酸钠的浓度为1×10-4mol/L,当NaCl的质量分数为5%时,壬烷与水的界面张力最低达3.39×10-3mN/m,且不会发生盐析现象。     

不同腰果酚磺酸盐的合成及界面活性

以天然生物腰果酚为原料,经过磺化和中和两步反应合成了两种腰果酚磺酸盐表面活性剂.FT-IR光谱证实两种腰果酚磺酸盐的化学结构.采用滴体积表面张力仪和全自动旋滴界面张力仪测定了两种腰果酚磺酸盐水溶液的表面张力和油水界面张力,结果表明,两种生物质腰果酚磺酸盐具有良好的表面活性和界面活性,25℃时侧链不饱和的腰果酚磺酸盐和侧链饱和的腰果酚磺酸盐的临界胶束浓度分别为38.1mg/L和28.2mg/L,此浓度下的表面张力分别38.54mN/m和37.35mN/m;饱和腰果酚磺酸盐质量分数高于0.8%时,可将油水界面张力降低至10^-3mN/m,但不饱和腰果酚磺酸盐仅能将油水界面张力降低至10^-1mN/m.侧链饱和的腰果酚磺酸盐的表面活性和界面活性均优于侧链不饱和的腰果酚磺酸盐.     

脱氢枞酰胺乙基磺酸盐表面活性剂合成与性能研究

以脱氢枞酸为主要原料合成了脱氢枞酰胺乙基磺酸钠表面活性剂,用红外光谱对其结构进行了表征。在25℃下测定了其表面张力,得到cmc=1.0×10-4mol/L,cγmc=31.99 mN/m。在25℃下用改进Ross-Miles法测定其泡沫性能,ρ(活性剂)=0.6 g/L时,起泡高度达到150 mm以上,稳泡性t1/2=16 min。在45℃条件下测定活性剂与大庆采油四厂脱水脱气原油的界面张力,w(活性剂)=0.2%时,体系的界面张力达到9.3×10-3mN/m;考察了NaCl对界面性能的影响,(ρNaCl)=0.3 g/L时,界面张力降低至2.0×10-3mN/m。     

餐厨废弃油脂合成的生物油磺酸盐与碱复配的界面性能

利用餐厨废弃油脂经磺化反应合成了生物油磺酸盐,并与碳酸钠进行复配,测定了复配体系的界面活性、动态界面张力、界面张力稳定性和分配性能。结果表明,生物油磺酸盐的平均分子量为393,属于水溶性;生物油磺酸盐与碳酸钠的复配体系具有较宽的界面活性范围和较好的界面张力稳定性。在碳酸钠质量分数为0.4%~0.8%范围内,能降低油水界面张力至10~(-3)m N/m。随着碳酸钠质量分数增加,复配体系与原油的最低界面张力呈现先减小后增大的趋势,碳酸钠最佳质量分数为0.6%。放置90 d后,最低界面张力基本上保持在10~(-3)m N/m。碳酸钠质量分数一定时,随着生物油磺酸盐质量分数增加,生物油磺酸盐在油水两相中的分配系数降低,当质量分数大于0.25%后,分配系数降幅变小。生物油磺酸盐质量分数一定时,随着碳酸钠质量分数增加,生物油磺酸盐在油水两相中的分配系数增大,增幅较小。     

烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面性能研究

通过合成碳链长度不同的4种烷基苯磺酸盐表面活性剂,研究了复配表面活性剂质量分数、Na_2CO_3质量分数、正戊醇体积分数对油/水界面张力的影响。结果表明,复配表面活性剂质量分数在0.1%～0.3%范围内,界面张力较低;Na_2CO_3质量分数为0.6%时,界面张力较低,且最低界面张力达到超低(3.1×10~(-3)mN/m);正戊醇的最佳体积分数为1.6%。     

新型磺酸基Gemini表面活性剂的合成及其在油气井中的应用性能

以油酸酰胺丙基叔胺、3-氯-2-羟基丙磺酸钠和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一种甜菜碱双子表面活性剂B18-4-18,通过傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振波谱仪对合成产物进行了结构表征,用表面张力仪测定不同浓度下的双子表面活性剂（B18-4-18）的表面张力,用携液率装置测定了其在清水中、矿化水中、凝析油溶液中、甲醇溶液中的携液率,用罗氏泡高仪测定不同类型表面活性剂的泡沫高度。结果表明：合成产物与预期目标产物结构一致,在25℃时,B18-4-18的临界胶束浓度CMC为5.0×10^-6mol/L,相应的表面张力γ_cmc为31.67mN/m;质量分数为0.5%的B18-4-18在清水、矿化水、凝析油溶液、甲醇溶液中的最高携液率分别可以达到90%、87%、78%、87%;对比不同的表面活性剂的泡沫性能,优选出在泡沫酸中使用最佳的起泡剂为B18-4-18。     

超重力技术应用于不同磺化剂合成石油磺酸盐表面活性剂

With the application of HIGEE process intensification technology, petroleum sulfonate surfactant used for enhanced oil recovery was synthesized from petroleum fraction of Shengli crude oil with three sulfonating agents, including diluted liquid sulfur trioxide, diluted gaseous sulfur trioxide and fuming sulfuric acid. For each sulfonating agent, different operation modes (liquid-liquid or gas-liquid reaction with semi-continuous or continuous operation) were applied. The effects of various experimental conditions, such as solvent/oil mass ratio, sulfonating agent/oil mass ratio, gas/liquid ratio, gas concentration, reaction temperature, rotating speed, circulation ratio, reaction time and aging time, on the content of active matter and unsulfonated oil were investigated. Under relatively optimal reaction conditions, the target product was prepared with high mass content of active matter (up to 45.3%) and extremely low oil/water interfacial tension (4.5×10–3 mN•m–1). The product quality and process efficiency are higher compared with traditional sulfonation technology.     

内烯烃磺酸盐表面活性剂的合成与性能

以内烯烃为原料,以三氧化硫·二氧六环络合物为磺化试剂进行磺化反应,制得内烯基磺酸,经中和反应制得内烯烃磺酸盐表面活性剂;采用红外光谱对产物的结构进行了表征,结果表明产物结构与预期产物结构相符。考察了所合成的内烯烃磺酸盐表面活性剂的起泡性能和乳化性能,内烯烃磺酸盐具有良好的起泡性能和稳泡性能,以及优良的乳化性能和乳化稳定性;采用TX500界面张力对产物的界面张力进行了测定,表明所合成的新型内烯烃磺酸盐能够显著降低原油的界面张力最低降至(0.000 7 mN/m),具有很高的界面活性。     

Synthesis and Properties of Dodecyldiethoxylamine Oxide

Dodecyldiethoxylamine oxide (DDEAO) was synthesized by the reaction of dodecyldiethoxylamine with hydrogen peroxide in water as the solvent. Surface activity, wetting ability and emulsifying capacity were investigated and compared with that of dodecyldimethylamine oxide (DDMAO). Results indicate that the critical micelle concentration (CMC) of DDEAO is lower than that of DDMAO, while its surface tension at CMC (γ_CMC) is slightly higher. The wetting ability of DDEAO is similar to that of DDMAO. For its capacity of emulsifying liquid paraffin, DDEAO is found to be better than DDMAO, but it is the opposite for emulsifying soybean oil. The foaming properties and thickening function of DDEAO in mixtures with alcohol ether sulfate and alkylbenzene sulfonate were also studied. As expected, complex surfactant systems exhibit good foaming ability and DDEAO exhibits a good thickening function.     

Synthesis,Characterization, and Surface-Active Properties of Carboxylbetaine and Sulfobetaine Surfactants based on Vegetable Oil

A novel series of carboxylbetaine-type and sulfobetaine-type zwitterionic surfactants (castor oil amidoethyl betaine, castor oil amidoethyl sulfobetaine [CAAS], cottonseed oil amidoethyl betaine, and cottonseed oil amidoethyl sulfobetaine [COAS]) were synthesized via the reactions of nonedible vegetable oils (castor oil and cottonseed oil) with dimethylaminoethylamine, followed by the reaction with sodium chloroacetate and sodium 2-hydroxy-3-chloropropane sulfonate, respectively. Their chemical structures were confirmed using the electrospray ionization mass spectrum (ESI-MS) and infrared (IR) spectra. The surface activities of the prepared compounds were measured by surface tension. It was noticed that the sulfobetaine-type surfactants in aqueous solution performed slightly better at reducing surface tension than the carboxylbetaine-type surfactants. Meanwhile, the synthesized surfactants possess a broad range of isoelectric points, superior foam properties, and exhibit some antibacterial activity on Gram-positive and Gram-negative bacteria.     

新型磺基甜菜碱与聚丙烯酰胺作用的研究

合成了一种耐温抗盐表面活性剂,通过红外光谱分析了该表面活性剂的结构。将其与2500万分子量聚丙烯酰胺进行复配,考察了复配体系的表面、界面性能。研究结果表明：所合成的产物为目标产物;磺基甜菜碱表面活性剂的临界胶束浓度（cmc）为2．19×10^-3mol／L,临界胶束浓度下的表面张力（γcmc）为25．51mN／m;加入聚合物后临界胶束浓度变为4．09×10^-3mol／L,γcmc变为26．65mN／m;表面活性剂质量浓度在0．8—1．5g/L,可使胜利原油油水间的界面张力达到超低数量级（10^-3mN／m）;聚合物的加入有利于乳状液的形成。