表面活性剂/盐/油酸甲酯模拟油体系协同效应机理研究

从油相性质和水相性质对具有一定亲水-亲油能力的表面活性剂在油水界面上吸附的影响出发,研究模拟油中的有机添加剂(有机酸、长链醇)和不同结构的原油酸性活性组分与外加表面活性剂之间以及不同亲水、亲油能力的二元混合表面活性剂之间在降低界面张力方面的协同效应.油相中的油酸甲酯通过改变外加表面活性剂在油、水相之间的分配而影响界面浓度,从而影响界面张力,随着油相中油酸甲酯浓度的增加,油相中有机活性物质与不同结构的外加表面活性剂之间的协同效应有正有负,协同效应是正还是负与具体的水相性质密切相关.提出了判别表面活性剂与模拟油中有机物降低界面张力方面协同效应正负的经验方法,用该经验方法得出的结果与实验结果完全一致.图6参7     

表面活性剂／盐／油酸甲酯模拟油体系协同效应机理研究

从油相性质和水相性质对具有一定亲水-亲油能力的表面活性剂在油水界面上吸附的影响出发，研究模拟油中的有机添加剂(有机酸、长链醇)和不同结构的原油酸性活性组分与外加表面活性剂之间以及不同亲水、亲油能力的二元混合表面活性剂之间在降低界面张力方面的协同效应。油相中的油酸甲酯通过改变外加表面活性剂在油、水相之间的分配而影响界面浓度，从而影响界面张力，随着油相中油酸甲酯浓度的增加，油相中有机活性物质与不同结构的外加表面活性剂之间的协同效应有正有负，协同效应是正还是负与具体的水相性质密切相关。提出了判别表面活性剂与模拟油中有机物降低界面张力方面协同效应正负的经验方法，用该经验方法得出的结果与实验结果完全一致。图6参7     

油相性质对水相中混合表面活性剂协同效应的影响

通过不同碳链长度的正构烷烃与石油磺酸盐－非离子表面活性剂和石油磺酸盐－十二烷基苯磺酸体系之间动态界面张力的研究,发现混合表面活性剂在降低界面张力能力方面的协同效应不仅与表面活性剂分子之间的相互作用有关,而且与油相性质密切相关。从表面活性剂分子亲水能力和亲油能力方面为协同效应提出了一个新的解释。     

非离子、阳离子表面活性剂与驱油表面活性剂的协同效应

研究了驱油表面活性剂与非离子、阳离子表面活性剂的协同效应.表面活性剂之间的复配效果不仅与表面活性剂之间能否形成紧密的混合胶束有关,而且与油相性质如碳数、分子结构及水相性质如矿化度及电解质组成有关.当油相碳数较低时,Tween类非离子表面活性剂的亲油基在界面上插入油层较浅,在和阴离子表面活性剂形成混合胶束时其庞大体积的亲水基在水相中插入较深,对混合胶束形成的空间位阻作用较小,因此可形成较紧密的胶束而改善界面活性.Tween 80由于其亲油基碳链较长,在和阴离子表面活性剂形成混合胶束时,其庞大体积的亲水基离得较远,对混合胶束形成的空间位阻作用较小,而使减小阴离子表面活性剂离子端电荷间静电作用的屏蔽效应居于优势,因而界面活性有较大改善.阳离子表面活性剂CTMAB加入阴离子表面活性剂中由于其正负离子之间的引力使胶束更加紧密,界面活性得到改善,但只发生在矿化度较低的情况下.当矿化度较高时,反离子浓度增加,从而压缩表面活性剂的双电层,减弱了表面活性剂离子头上电荷对周围表面活性剂离子头的电荷作用力.     

驱油聚合物对甜菜碱降低界面张力的影响

为揭示化学驱体系中聚合物以及油相中活性物质对甜菜碱降低界面张力作用的影响规律,研究了部分水解聚丙烯酰胺和疏水缔合聚合物对甜菜碱溶液与正癸烷间动态界面张力的影响,考察了正癸烷中加入油酸对甜菜碱及甜菜碱与聚合物二元复配体系界面张力的影响。研究结果表明,甜菜碱类表面活性剂的亲水基团尺寸大于疏水基团,相应体系与正构烷烃间的界面张力较高;油相中的油酸与甜菜碱混合吸附,能明显降低界面张力。部分水解聚丙烯酰胺通过混合吸附使得甜菜碱溶液与正癸烷的界面张力总体上呈升高趋势;而疏水缔合聚合物与甜菜碱形成界面混合聚集体,造成界面张力升高。在油酸存在的条件下,两类聚合物对模拟油与甜菜碱间界面张力的影响趋势与正癸烷相近。     

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     

重质稠油油藏碱/表面活性剂二元复合驱室内实验

针对渤海某稠油油田储层非均质性、储层物性和流体性质等特点,利用室内实验方法,对碱/表面活性剂二元体系中表面活性剂与原油的界面活性、碱对表面活性剂/原油间界面活性的影响、碱/表面活性剂之间的协同效应进行了实验研究,对碱/表面活性剂驱油效果进行评价.结果表明,碱/表面活性剂二元驱油体系,具有降低界面张力,提高驱油效率的作用...     

三元复合驱驱油机理研究取得了重要突破

对三元复合驱驱油机理 ,过去大部分人认为油水间之所以能产生超低界面张力 ,是因为碱的加入与表面活性剂产生协同效应而引起的 ,而对协同效应的作用机理我们并不很清楚。通过对低浓度表面活性剂三元体系相态的研究认为 ,油水之间产生超低界面张力是由于表面活性剂在油水界面的富集而形成了中间相 ,中间相既具有亲水特性又具有亲油特性。因此 ,它与上相油和下相水都能形成超低界面张力。表面活性剂富集中间相的存在不仅揭示了低浓度表面活性剂三元体系超低界面张力的成因 ,进而在三元复合驱驱油机理认识上取得重要突破 ,而且还为三元复合驱数…     

疏水缔合聚合物对不同结构甜菜碱溶液动态界面张力的影响

为提高苛刻条件油藏的采收率,筛选新型化学剂,研究驱油用疏水缔合聚合物对烷基磺基甜菜碱(ASB)和芳基磺基甜菜碱(BSB)溶液与煤油间动态界面张力的影响,考察了油相中的油酸对体系界面张力的影响。结果表明:对于煤油和油酸模拟油,界面上的直链型甜菜碱ASB的亲水基团尺寸较大,疏水烷基链之间存在较大空隙,疏水缔合聚合物分子结构中的疏水嵌段与ASB混合吸附,导致界面张力降低;支链型甜菜碱BSB分子的亲水基团与亲油基团尺寸匹配,在界面上排列紧密,而疏水嵌段在界面上的吸附破坏了界面膜的紧密排列,界面张力明显增大。     

磺酸盐与非离子表面活性剂协同作用的研究

为研究磺酸盐与非离子表面活性剂在降低油水界面张力方面的协同作用,选取了3种支链烷基苯磺酸盐与3种聚氧乙烯醚非离子表面活性剂,测量了表面活性剂及其复配体系与系列正构烷烃间的界面张力,考察了表面活性剂的亲水亲油性能、复配体积比及NaCl浓度对协同作用的影响。结果表明,磺酸盐与非离子表面活性剂复配体系的亲水亲油性能具有加和性,亲油性的磺酸盐8C18ΦS与亲水性的非离子表面活性剂复配可以获得亲水亲油性适中的复配体系,使界面张力降低,实现协同作用;而亲水性的磺酸盐3C10ΦS、7C14ΦS与亲水性的非离子表面活性剂的复配体系仍然是亲水性的,界面活性低。此外,复配体积比、NaCl加量也可有效影响复配体系的协同作用。其中,在复配比2∶1、NaCl加量1%时,8C18ΦS与LAP-9复配体系的界面张力最低值为4.0×10-4mN/m,而3C10ΦS、7C14ΦS与LAP-9复配体系的界面张力较高,分别位于0.4 1.0 mN/m与0.035 0.13mN/m之间。图7参16     

Interfacial tensions of phenyltetradecane sulfonates for enhanced oil recovery upon the addition of fatty acids

Producing ultra-low interfacial tensions is one of the most important mechanisms relating to surfactant flooding for enhanced oil recovery. Most crude oils contain organic acids, so it is of great significance to study the effects of fatty acids on the interfacial tensions of surfactant systems. The dynamic interfacial tension behavior of three surfactant systems, 1-phenyltetradecane sulfonate (1-PTDS), 3-phenyltetradecane sulfonate (3-PTDS) and 5-phenyltetradecane sulfonate (PTDS), were researched upon the addition of fatty acids to oil phase, n-octane. It has shown that the interfacial activity of surfactants and their ability of adsorption into interface control the dynamic interfacial tensions between aqueous solutions and oil phase. The interfacial tensions of 1-phenyltetradecane sulfonate decrease upon the addition of fatty acids, that of 3-phenyltetradecane sulfonate increase or do not change and that of 5-phenyltetradecane sulfonate increase. When mixed at appropriate concentrations and ratios, phenyltetradecane sulfonates and fatty acids could produce synergism for obtaining lower interfacial tensions. This study may be helpful in accounting for the cause of producing ultra-low interfacial tensions and for preparing formulations of practical application.     

脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐系列表面活性剂的协同效应

为满足高温、高盐油藏三次采油的需求,采用自制的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(NNA)系列作为抗温、耐盐驱油表面活性剂,考察了脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐系列表面活性剂复配前后原油 矿化水体系界面张力的变化,并讨论了其协同效应,并采用静态吸附实验考察了该系列表面活性剂的吸附性能。结果表明,随着NNA表面活性剂分子中氧乙烯链节数的增加,原油 矿化水体系的油 水界面张力最低值对应的矿化度向着高矿化度方向移动,当氧乙烯链节数适中时,可以获得超低油 水界面张力。同系列表面活性剂复配可以显著改善表面活性剂体系的界面活性,具有明显的协同作用。复配表面活性剂使油 水界面张力达到平衡值的时间大大缩短,拓宽了达到超低界面张力的表面活性剂质量分数范围（003%～015%）,耐盐性能也得到提高,使用单剂时耐盐能力在100 g/L以下,复配后耐盐能力达到100 g/L以上。同系列表面活性剂在油砂上的吸附规律相同,从而降低了表面活性剂被地层色谱分离的可能。     

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     

新型甜菜碱型两性离子表面活性剂界面行为的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法研究了新型系列甜菜碱型两性离子表面活性剂在辛烷-水体系的界面行为。结果表明,分子动力学模拟得到的该体系油-水界面张力值与实验值相符, 可以定性比较不同分子结构的甜菜碱型表面活性剂降低油-水界面张力的能力;不同温度下烷烃-水-甜菜碱型表面活性剂体系的油-水界面张力变化不大,具有良好的耐温性;加入不同量NaCl时,该体系的油-水界面张力保持稳定,表明甜菜碱型表面活性剂具有良好的抗盐能力。在分子层面上探讨表面活性剂构效关系对油-水界面张力的影响,可为三次采油中驱油用表面活性剂的筛选提供理论依据。     

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.     

表面活性剂对超低渗透油藏渗流特征的影响

针对超低渗透岩心,通过宏观驱替实验研究不同界面张力的表面活性剂对单相启动压力、油水两相启动压力、相对渗透率曲线、降压效果及提高采收率效果的影响,分析表面活性剂对超低渗透油藏渗流规律的影响。研究结果表明,随驱替液界面张力的降低,单相启动压力明显降低。油水两相启动压力实验中,在油水两相相同流速比下,随界面张力的降低,油水两相启动压力梯度逐渐降低,含水饱和度逐渐增大。从束缚水饱和度到残余油饱和度,随含水饱和度的增加,油水两相启动压力梯度先缓慢下降,后迅速下降。相渗曲线实验中,随表面活性剂质量分数的增加,油水两相渗流区增大,油相相对渗透率增大,残余油下水相相对渗透率增加,残余油饱和度降低,油气采收率升高,水相(端点以内)渗透率基本没有变化。表面活性剂段塞驱替实验中,岩心一次水驱后,注入表面活性剂可明显降低超低渗透岩心的注入压力、提高岩心采收率,且油水界面张力越低,降压效果越好,提高采收率幅度越大。     

Evaluation of Interfacial Tension Between SP Solution and Simsim Oil

Surfactant–polymer (SP) flooding has been proved to be an effective enhanced oil recovery method. Producing ultra-low interfacial tensions is an important mechanism relating to SP flooding for enhanced oil recovery. The interfacial tension between surfactant (PJS-1 and BE)/polymer solution and Simsim oil was evaluated in the work. The influence of surfactant and polymer concentration on interfacial tension between Simsim oil and these solutions is discussed. The interfacial tension between the oil and the surfactant solution reduces as the surfactant concentration increases. In the same concentration of surfactant, the interfacial tension between the surfactant solution and the oil becomes larger when the polymer was added in the solution.     

庚烷与油酸钠—TritonX—100复配体系间界面张力的动态特征

通过油酸钠－ＴｒｉｔｏｎＸ－１００复配体系与庚烷间动态界面张力的研究发现,不同表面活性剂组分体系的动态界面张力曲线的时间效应不同,且达到的平衡界面张力值也不同。较高油酸钠含量的复配体系容易产生低界面张力,油相含有机酸对降低界面张力较为有利。从实验结果还得出,界面相中各种活性物质合理分布对界面张力的降低起重要作用,活性物质在界面的反应及放在界面上的吸附／脱附速率控制动态界面张力行为。     

Effect of salinity on the IFT between aqueous surfactant solution and crude oil

The effect of salts and different surfactants on the equilibrium as well as dynamic interfacial tension (DIFT) between crude oil and water was investigated. Three different types of surfactants with identical hydrophobic chain length C₁₂: Sodium Lauryl Ether Sulphate (SLES), Dodecyl Trimethyl Ammonium Bromide (DTAB), Polyoxyethylene (23) lauryl ether (C₁₂E₂₃) were used in this study. SLES shows better synergism of salt and surfactant mixture amongst the surfactants studied. The order of synergism of salts with the surfactant observed was MgCl₂>CaCl₂> NaCl. The results obtained from partition coefficient study show that the addition of salts favours the partition of surfactants into the oil phase hence reduce IFT more effectively. DIFT results reveal that, salt accelerates the surfactant migration towards the interface, hence, reducing the t^* value.