糠醛抽出油制取驱油用表面活性剂的研究

以大庆炼油厂减二线糠醛抽出油为原料,发烟硫酸为磺化剂,在釜式磺化反应器中制备了一种石油磺酸盐表面活性剂,考察了合成条件对产品收率及表面活性的影响。结果表明,在酸油质量比为0．4：1,反应温度60℃,磺化时间45min的最佳合成工艺条件下,石油磺酸盐表面活性剂的收率为46．2％,产品活性物含量48．2％;石油磺酸盐溶液浓度在1mmol／L时油水界面张力31．5mN／m,临界胶束浓度1．7×10^-3mmol／L;与碳酸钠复配后,界面张力可降低至10^-3mN／m,适合用作三次采油用驱油表面活性剂。     

十六烷基胺无碱表面活性剂的合成及界面性能研究

以十六烷基胺、丙烯酸甲酯和二乙醇胺等为原料,经迈克尔加成反应、水解反应及酯交换反应合成新型十六烷基胺无碱表面活性剂,利用红外光谱对产品进行结构表征。对新型十六烷基胺无碱表面活性剂与大庆采油一厂原油45℃下油水界面张力进行研究,其可使大庆油水界面张力达到超低界面张力(10-3mN/m);在与烷基苯磺酸盐复配时,当其质量比为4∶1~5∶1时,复配体系能使油水界面张力达10-4mN/m数量级。     

石油磺酸盐的原料油筛选及合成条件优化

原料油直接影响到石油磺酸盐产品的成分及性能指标。采用实验室直接合成石油磺酸盐的方法对收集到的9种石油馏分油进行原料油的筛选研究。对合成出来的石油磺酸盐产品进行酸渣量、未磺化油、收率、界面张力等测试,结果表明:由低黏度糠醛抽出油和中捷减二线油为原料油得到的石油磺酸盐单剂油水界面张力均能达到10~(-2) m N/m数量级。因此,建议低黏度糠醛抽出油和中捷减二线油作为大港油田合成石油磺酸盐的原料油。此外,针对原料油磺化过程中酸渣生成较多的问题,优化研究了稀释剂、反应温度和反应时间对磺化反应的影响,进而得出了最佳的合成条件:原料油稀释剂二氯乙烷质量分数2.0%,反应温度为55℃,反应时间为1 h。     

二元无碱驱油体系的室内研究与评价

随着三元复合驱技术研究的不断深入, 三元复合驱体系中碱对石油开采过程及地层造成的危害日益凸现。以自制石油磺酸盐NPS-2为表面活性剂, 通过考察不同质量分数的NaCl和石油磺酸盐对大庆采油四厂油水界面张力的影响, 确定了二元无碱驱油体系配方, 并对该体系的应用广泛性和驱油效果进行了评价。结果表明, 从自制石油磺酸盐为表面活性剂, 二元无碱驱油体系合适配方为C_NaCl=0.6%~1.2%, C_NPS-2=0.1%~0.3%, C_HPAM=0.12%. 该二元复合驱配方体系可使油水界面张力降至超低, 全部达到10^-3mN/m 数量级, 最低可达10^-4mN/m 数量级, 能够避免由碱引起的对地层和采油设备的损害, 具有很高的现场应用价值。     

三次采油用弱碱体系的石油磺酸盐表面活性剂的合成及性能

目前,碱/表面活性剂/聚合物复合驱体系大都采用强碱(NaOH)作为碱剂,由此导致了油井结垢严重、检泵周期缩短、采油成本居高不下等一系列问题。针对这些问题,本研究选用高芳烃的大港馏分油作为制备表面活性剂的原料油,同时对磺化工艺进行了优化,制得适用于弱碱体系的石油磺酸盐表面活性剂。试验结果表明,当石油磺酸盐质量分数为0.1%-0.3%,弱碱Na2CO3质量分数为0.6%-1.2%时,碱/表面活性剂/聚合物复合驱体系与大港原油的界面张力可达到超低(<10-3mN/m数量级)。制得的表面活性剂的矿化度适应范围广,抗Na+18 000 mg/L,抗Ca2+ 500 mg/L。     

将石油磺酸盐产品中未磺化油转变为石油羧酸盐的研究

将石油磺酸盐产品中未磺化油分离后进行氧化、皂化反应,表面活性剂产率提高25%以上,得到的石油羧酸盐与石油磺酸盐产品进行复配,在Na2CO3含量6数12 g/L及复配表面活性剂含量1数3 g/L的范围内,复配体系与大庆原油间可以形成超低界面张力。考虑到石油磺酸盐产品在分离未磺化油后活性会下降,又进行了将含有未磺化油的石油磺酸盐产品直接氧化的研究,得到石油羧酸盐和石油磺酸盐的混合产物,活性物含量提高8%以上,未反应油含量降低10%左右,氧化后界面活性得到保持或略有改善。用氧化后的产物配成的三元复合体系具有很好的界面活性长期稳定性,在6个月的贮存测试期间均保持了初始时10-4m N/m数量级的超低界面张力。     

玉门老君庙油田表面活性剂/聚合物驱油用石油磺酸盐的研制

用玉炼馏份油为原料,SO_3气体为磺化剂研制用于玉门老君庙油田表面活性剂/聚合物驱油的石油磺酸盐。在实验室通过对反应条件的考察,确定了工艺参数,可为中试放大样品提供依据。制备的石油磺酸盐可用异丙醇或丁醇为助剂与煤油或原油及试验区地层水配制中相微乳液,可降低油水界面张力至10~(-3)—10~(-4)毫牛顿/米,能形成中相微乳液的矿化度范围宽。     

一种阴／非离子复合型表面活性剂的性能研究

开发了一种低成本的阴/非离子复配型表面活性剂GBSG-1,并评价了该表面活性剂体系的性能。结果表明:在80℃、矿化度50000 mg/L、二价离子(Ca2+、Mg2+)含量2000 mg/L的情况下,油水间的界面张力可达10-3mN/m数量级。同时该表面活性剂体系具有较好的乳化能力,按体积比6:4将浓度为3 g/L的CBSG-1溶液与王瑶原油混合均匀后在80℃恒温静置12 h后的油水体积比为8:2。该体系具较强的抗吸附性,浓度为3 g/LCBSG-1溶液在岩心上的吸附量最大,为0.35 mg/g砂,吸附7 d后,油水界面张力仍可以保持在10-3mN/m超低数量级。驱替模拟实验说明:该表面活性剂驱油体系可在水驱基础上使渗透率95.2×10-3μm2的低渗透率岩心提高采收率12.7%。该体系可满足长庆油田部分高温、高矿化度及低渗透油藏对驱油用表面活性剂的要求。     

纳米二氧化硅在三次采油中的应用研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅,对其进行了有机改性。将纳米二氧化硅、改性纳米二氧化硅分别与油田驱油中广泛应用的石油磺酸盐组成复合体系,采用TX-500界面张力仪测定了该复合体系降低油水界面张力的能力。研究结果表明:表面活性剂总浓度为1%时,石油磺酸盐、纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合体系能使油水界面张力降低至0.01mN/m左右,改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合体系能使油水界面张力降低至3.37×10^-3mN/m左右。改性纳米二氧化硅加入石油磺酸盐显著地降低了油水界面张力,从而提高了原油的采收率。     

驱油用石油磺酸盐的界面张力研究

表面活性剂驱主要是通过表面活性剂降低油水界面张力、提高毛管数而起到提高原油采收率的作用，而石油磺酸盐是一类重要的磺酸盐型表面活性剂。由于石油磺酸盐耐温，适当结构加上适当条件可产生超低界面张力，与非离子表面活性剂相比吸附量少，而且磺化工艺简单、成熟，原料来源广、便宜，使它成为一种重要的驱油用表面活性剂。本文重点对石油磺酸盐的表面张力对提高采收率方面作了阐述，并与其他类表面活性剂进行了比较。