磺酸盐与磺酸盐表面活性剂协同作用研究

为获得具有性能优良的表面活性剂,研究了磺酸盐与磺酸盐表面活性剂在降低油水界面张力方面的协同作用。选取了十二烷基苯磺酸钠(C12ΦS)与4-(7'-十四烷基)苯磺酸钠(7C14ΦS)、4-(8'-十八烷基)苯磺酸钠(8C18ΦS),绘制了磺酸盐及复配体系的烷烃扫描曲线,考察了表面活性剂的亲水亲油性能、复配比例对协同作用的影响及磺酸盐及复配体系降低原油界面张力的能力。证实了磺酸盐与磺酸盐复配协同作用源自亲水亲油性能的改善,亲油性磺酸盐8C18ΦS与亲水性磺酸盐C12ΦS、7C14ΦS复配,可以获得具有适中亲水亲油性能的复配体系,实现协同降低界面张力作用,通过适当的磺酸盐表面活性剂复配可使长庆油田原油与1%Na Cl水溶液的界面张力降低至超低值。     

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     

阳离子Gemini表面活性剂与脂肪醇醚磺酸盐的相互作用研究

利用表面张力法测定了Gemini表面活性剂双N,N′-二甲基十二烷基丙二胺溴化铵(C12G)和非-阴离子表面活性剂十六醇醚(6EO)丙烷磺酸钠(C16ES)在不同盐浓度下的表面张力,采用正规溶液理论对复配表面活性剂溶液的活度系数、相互作用参数等进行了计算,并对复配体系的界面性能进行了测定。实验结果表明,C16ES具有较好的抗盐性,阳离子表面活性剂C12G的表面活性对无机盐敏感。C12G与C16ES的任一配体系的表面活性要强于单一组分且具有较大的负相互作用参数,随着溶液中C16ES的增加,β绝对值先增加后下降,在n(C12G)∶n(C16ES)=1∶3时,混合体系的β最低,同时与C_(10~16)烷烃的界面张力达到10~(-2)mN/m数量级,表明C12G与C16ES具有很强的相互作用。     

ASP复合驱用烷基苯磺酸盐表面活性剂的合成

以重烷基苯为主要原料，以SO3为磺化剂，合成ASP三元复合驱用烷基苯磺酸盐表面活性剂。探讨了原料组成、反应条件等因素对烷基苯磺酸盐产品性能的影响，研究了烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面活性及稳定性。在室内合成研究的基础上进行了工业放大试验，工业试验合成产品界面活性优良，其ASP复合体系驱油效率比水驱驱油效率提高20％以上。图4表6参6     

二元石油磺酸盐无碱体系的研究与应用

表面活性剂(S)-聚合物(P)二元复合驱(简称SP)是1种新型的3次采油的技术,它具备了无碱、不结垢、高粘弹性等特点,及良好的增加采收率效果,已在辽河、新疆、胜利等油田开展矿场试验,增油效果明显^[1]。石油磺酸盐是1种驱油用表面活性剂,其优点是价格低与原油配伍性好,已成为大庆油田提高原油采收率的主要驱油用剂,由碱(A)-表面活性剂(S)-聚合物(P)组成的三元复合驱(简称ASP)在油田广泛使用,而SP体系尚未普遍应用。文中主要研究评价了大庆炼化石油磺酸盐产品在吉林油田和大庆油田二元无碱体系的应用,并通过室内实验筛选石油磺酸盐与不同表面活剂的复配研究,以达到满足大庆油田的二元无碱驱油体系中表面活性剂的性能需求。     

烷基苯磺酸盐类表面活性剂的合成及性能研究

通过分子设计,经酰基化、格氏反应、加氢还原、磺化及中和等反应,制备了烷烃碳链一定、芳环在烷烃链指定位置的烷基芳基磺酸盐。经红外光谱分析,验证了合成该表面活性剂的中间体的结构与分子设计相符合。测定了合成的烷基芳基磺酸盐的临界胶束浓度和表面张力。并分析了表面活性剂的结构对其表面张力的影响。     

复配表面活性剂对三元复合体系界面张力影响研究

研究了石油羧酸盐与不同磺酸盐的复配体系的界面活性,测定了复配表面活性剂在大庆油砂上的吸附量。结果表明,复配体系的界面活性优于单一的磺酸盐体系。将少量磺酸盐与石油羧酸盐复配,可使体系达到超低界面张力,碱度范围拓宽,初始界面张力变低。复配表面活性荆吸附过程中羧酸盐起到了牺牲剂作用,降低了磺酸盐的吸附损失,复配体系的这些特点对提高驱油效率很有利。     

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。     

ASP复合驱用烷基苯磺酸盐表面活性剂的合成

以重烷基苯为主要原料,以SO3为磺化剂,合成ASP三元复合驱用烷基苯磺酸盐表面活性剂。探讨了原料组成、反应条件等因素对烷基苯磺酸盐产品性能的影响,研究了烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面活性及稳定性。在室内合成研究的基础上进行了工业放大试验,工业试验合成产品界面活性优良,其ASP复合体系驱油效率比水驱驱油效率提高20％以上。图4表6参6     

脂肪醇聚氧乙烯醚丙基磺酸钠的合成及性能

以脂肪醇聚氧乙烯醚、烯丙基氯、亚硫酸氢钠为主要原料,两步法合成了脂肪醇聚氧乙烯醚丙基磺酸钠,在磺化反应中,m(硝酸钾)∶m(烯丙基醚)=1∶10、n(烯丙基醚)∶n(亚硫酸氢钠)=1∶2、水作为溶剂、体系pH值为5、反应温度85℃、反应时间3h,产物的总收率(以脂肪醇聚氧乙烯醚为基准计算)达到92%。使用红外光谱对中间体烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚以及产物脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠进行了结构鉴定,并对产物表面(界面)性能以及应用性能(润湿、乳化、泡沫)进行了测试。产物表面张力为29.224mN/m,临界胶束浓度0.204mmol/L。产物与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)相比,具有较好的乳化力,且泡沫较低,但润湿力较差。     

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%。     

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.     

Synthesis and interfacial activity of petroleum sulfonate

Four petroleum sulfonates including first vacuum distillate sulfonate, second vacuum distillate sulfonate, third vacuum distillate sulfonate, and vacuum residue sulfonate were synthesized. The tensions of the petroleum sulfonates were measured. It shows that the third vacuum distillate sulfonate can produce ultralow interfacial tension when the concentrations are higher than 0.010%. Synergism between Na₂SO₄ and CaCl₂ (or MgCl₂) in the formation water was proved, which is crucial to reduce the tension. Moreover, synergism between the second and third vacuum distillate sulfonates occurs. This work is useful for enhanced oil recovery.     

两性表面活性剂与纳米材料复配体系研究

纳米材料为开发新型高效驱油体系提供了新思路.将芥酸酰胺甲基哌嗪丙磺酸盐(EDPS)与不同纳米材料混合,评价了各类复合体系的界面活性及黏度变化,并得出了EDPS与不同纳米材料的作用机理.进一步研究了低浓高黏高界面活性的EDPS/氧化石墨烯(GO)复合体系,并就其耐温性、耐盐性及抗老化性进行实验.结果表明,在高温(90℃)...     

α-烯基磺酸盐表面活性剂的合成及性能

以抚顺石油厂生产的副产品AO(α-烯烃)为原料,利用降膜式磺化装置合成了系列α-烯基磺酸盐袁面活性剂。用美国Texas-500型旋滴界面张力仪,对α-烯基磺酸盐表面活性剂的合成条件(磺化温度、投料比、保护风等)进行了评价,并确定了合成α-烯基磺酸盐表面活性剂的工艺参数。针对大庆油田的地层物性,研究了α-烯基磺酸盐表面活性剂体系中的活性剂浓度及耐盐度对界面张力的影响,得出了α-烯基磺酸盐表面活性剂体系能与大庆原油形成超低界面张力的结论,从而为大庆油田α-烯基磺酸盐表面活性剂工业化生产的工艺条件提供了依据。     

碱和表面活性剂影响聚合物溶液性质实验研究

在聚合物溶液中添加表面活性剂和碱能够大幅度降低油水界面张力,但表面活性剂和碱的加入会对聚合物分子形态产生影响,进而影响聚合物溶液的流变性和粘弹性,并最终影响驱油效果。通过室内实验和理论分析,就碱和表面活性剂对聚合物分子形态的影响及其作用机理进行了分析。碱与聚合物分子链上部分负电荷中和,使分子链发生蜷缩和粘贴,形成部分"带状"分子结构,导致聚合物溶液粘弹性和流变性变差。     

四聚磺酸盐表面活性剂的合成及其表面化学性能

以季戊四醇、环氧氯丙烷、十二醇、1,3丙烷磺内酯等为原料,经过醚化、开环、磺化反应,合成了四聚磺酸盐表面活性剂四[2-氧丙撑磺酸钠-3（十二烷氧基）丙烷氧基]新戊烷TTS（Ⅲ）。采用元素分析和红外光谱对产物结构进行了表征。通过表面张力的测定研究了其在不同温度下的表面化学性能。结果表明,产品具有较低的临界胶束浓度（Ccmc）和优良的表面活性。在40℃时,Ccmc和临界表面张力（γcmc）分别为6．85×10^-5mol／L和25．59mN／m。随着温度的升高,Гmax值下降,Amin升高,Cmcm／c20也随之升高。     

Synthesis and Interfacial Behavior of Decyl Methylnaphthalene Sulfonate

Abstract

High purity decyl methylnaphthalene sulfonate (DMNS) surfactant was synthesized. The purity of product was determined by HPLC, and the structure was confirmed by IR, UV, and ESI-MS. The surface and oil-water interfacial activities of DMNS surfactant were studied. The effects of concentrations of the surfactant, alkali, and inorganic salt on the dynamic interfacial behavior of crude oil/Shengli Oil Field/surfactant oil flooding systems were studied, and comparitive studies of systems with strong and buffered alkali were also carried out. Results showed that DMNS surfactant possessed great capability and efficiency for lowering solution surface tension and oil-water interfacial tension. The critical micelle concentration (cmc) was 0.02% and the surface tension at this concentration was 31.61 mN.m^?1. At proper concentrations of the surfactant, alkali, and inorganic salt, the dynamic interfacial tension between the crude oil of the Shengli Oil Field and the surfactant oil flooding system reached a minimum value of 10^?5–10^?6 mN.m^?1 in a very short time (3–20 min) and maintained an ultra-low value (< 10^?2 mN.m^?1) for a long period of time (15–87 min). The crude oil/surfactant systems presented satisfactory interfacial behavior. DMNS has great potential to be used in enhanced oil recovery (EOR) with low cost and high efficiency.     

系列化石油磺酸盐与胜利原油相互作用的研究

研究了胜利石油磺酸盐及其系列化产品与胜利原油及其组分之间的界面张力，结果表明，原油组成的差别造成磺化产品性质的差别；同一石油磺酸盐产品不能适应不同区块原油低张力的要求，必须复配适宜的助表面活性剂，而系列化石油磺酸盐与本区块油水具有较好的相似相容性，低浓度下不复配任何助表面活性剂就具有较高的界面活性。