聚合物表面活性剂二元复合体系特性评价

在化学驱油的过程中,往往将表面活性剂加入到聚合物中进行混合再注入到地层中,将两者的优势综合取得更大的驱油效果。通过对聚合物与表面活性剂进行物理模拟实验,对比不同的聚合物表面活性剂的驱油效果,对聚合物表面活性剂的二元复合体系的特性进行评价。     

聚合物/表面活性剂二元复合体系特性评价

利用物理模拟实验,针对多种表面活性剂进行界面特性筛选,以找出适合大庆油田的二元体系用表面活性剂。实验表明,SHSA-HN2表面活性剂能够有效降低界面张力,比石油磺酸盐SS降低界面张力的能力要强。并且SHSA-HN2二元体系的粘度和弹性均高于石油磺酸盐ss二元体系。从驱油效果实验可以看出,SHSA-HN2表面活性剂二元体系的驱油效果比单独聚合物驱提高3.8个百分点,SHSA-HN2表面活性剂二元体系的驱油效果与石油磺酸盐ss二元体系相比,石油采收率提高2.3%。SHSA-HN2表面活性剂二元体系在大庆油田上具有较好的驱油效率,该实验结果对于大庆油田二元驱具有实际意义。     

一种甜菜碱双子表面活性剂的合成及其性能

以油酸酰胺丙基二甲基叔胺、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磺酸基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产物结构进行表征,用表面张力仪测定不同浓度下油酸酰胺羟丙基甜菜碱(B18)和甜菜碱双子表面活性剂(B18-4-18)的表面张力,得出表面张力曲线,并用实验室定制的携液量装置分别测定了两种表面活性剂在清水、矿化水中和凝析油中的携液率。结果表明:合成的化合物与预期目标产物一致;在25℃时,B18临界胶束浓度(CMC)为6.1×10-6mol/L,γCMC=34.27 m N/m;B18-4-18的CMC为5.0×10-6mol/L,γCMC=31.67 m N/m;B18和B18-4-18在清水中的携液率分别可达87%、92%,在15万矿化水中的最高携液率分别可达82%、84%,在质量分数10%凝析油溶液中的最高携液率可以达到74%、78%。     

一种甜菜碱双子表面活性剂的合成及其性能研究

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,通过两步反应合成出了一种甜菜碱双子表面活性剂,通过傅立叶变换红外光谱仪和核磁共振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油酸酰胺羟丙基甜菜碱（B18）和甜菜碱双子表面活性剂（B18-4-18）的表面张力,得出表面张力曲线,并用实验室定制的携液量装置分别测定了两种表面活性剂在清水中,矿化水中和凝析油中的携液率。实验证明：合成的化合物与预期合成物质一致,在25℃时,B18临界胶束浓度cmc=3.5914?0-6mol/L,相应的表面张力"γ" _cmc=36.2155mN/m,B18-4-18的临界胶束浓度cmc=3.3986?0-6 mol/L,相应的表面张力"γ" _cmc=34.6464mN/m;B18和B18-4-18在清水中的携液率可以达到87%,92%,在15万矿化水中的最高携液率可以达到82%,84%。在10%凝析油中的最高携液率可以达到64%,67%。     

棕榈酰胺丙基甜菜碱两性表面活性剂的合成及其性能

以棕榈酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料,通过酰胺缩合反应合成中间产物——棕榈酰胺丙基二甲基叔胺,再与氯乙酸钠反应合成了两性表面活性剂——棕榈酰胺丙基甜菜碱(PAPB),并考察了反应温度和时间、反应物物质的量比、催化剂KOH用量和4A分子筛对棕榈酸转化率的影响;通过红外光谱和核磁共振氢谱对产物结构进行了表征;测试合成产物及其复配体系的表面活性。得到的酰胺缩合反应的最佳条件为:反应温度160℃、反应时间10 h、n(N,N-二甲基-1,3-丙二胺)∶n(棕榈酸)=1.05∶1.00,KOH用量为反应物总质量的0.5%,在该条件下,棕榈酸的转化率可达92.4%;产物的临界胶束浓度CMC为1.12×10~(-4)mol/L,γ_(CMC)为31.63 m N/m,对苯的增溶能力为X=4 980 m L/mol。     

两性表面活性剂——甜菜碱

本文主要论述甜菜碱系两性表面活性剂之制备、性能及其应用。     

驱油用甜菜碱表面活性剂的乳化性能

针对所研究的甜菜碱乳状液运用了宏观脱水率和微观显微镜观察的方法,并通过粘度计测定了乳状液的粘度,对A(烷基二甲基磺丙基甜菜碱)和B(烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱)两个系列甜菜碱的乳化性能进行了研究。结果表明,AB两个系列甜菜碱的乳化性能都随长烷基链碳原子数的增加先逐渐增强,当A系列长烷基链碳原子数达到14,B系列长烷基链碳原子数达到16,乳化性最好,继续增加长烷基链碳原子数,乳化性能减弱。AB两个系列的甜菜碱都随着浓度的增加乳化性能逐渐增强。随着甜菜碱长烷基链碳原子数的增加,B系列乳化性能好于A系列     

表面活性剂驱油体系性能评价及应用

结合长庆油田低渗透非均质高矿化度的特点,对研发的表面活性剂驱油体系CQYH-1进行了基本性能评价,并考察了该体系的润湿反转能力和驱油能力。结果表明,0.1%~0.5%的CQYH-1与长庆某油田原油界面张力达到10~(-3)m N/m数量级,与该油田注入水、采出水配伍性良好。当矿化度为10~100 g/L时,0.5%的CQYH-1界面张力仍能保持10~(-3)m N/m数量级,抗盐性能较好,且具有一定的抗吸附能力。接触角测试实验表明,0.5%的CQYH-1可将岩心表面接触角由70.70°变为0°,改变了岩石表面的润湿性。驱油实验表明,0.5%的CQYH-1可在水驱的基础上,提高采收率9.9%~16.67%,满足长庆低渗透油田表面活性剂驱油要求。该表面活性剂驱油体系已在长庆某油田现场得到应用,取得了明显的效果。     

表面活性剂驱油体系性能评价及应用

结合长庆油田低渗透非均质高矿化度的特点,对研发的表面活性剂驱油体系CQYH-1进行了基本性能评价,并考察了该体系的润湿反转能力和驱油能力。结果表明,0.1%⁰.5%的CQYH-1与长庆某油田原油界面张力达到100.5%的CQYH-1与长庆某油田原油界面张力达到10^(-3)m N/m数量级,与该油田注入水、采出水配伍性良好。当矿化度为10(-3)m N/m数量级,与该油田注入水、采出水配伍性良好。当矿化度为10¹00 g/L时,0.5%的CQYH-1界面张力仍能保持10100 g/L时,0.5%的CQYH-1界面张力仍能保持10^(-3)m N/m数量级,抗盐性能较好,且具有一定的抗吸附能力。接触角测试实验表明,0.5%的CQYH-1可将岩心表面接触角由70.70°变为0°,改变了岩石表面的润湿性。驱油实验表明,0.5%的CQYH-1可在水驱的基础上,提高采收率9.9%(-3)m N/m数量级,抗盐性能较好,且具有一定的抗吸附能力。接触角测试实验表明,0.5%的CQYH-1可将岩心表面接触角由70.70°变为0°,改变了岩石表面的润湿性。驱油实验表明,0.5%的CQYH-1可在水驱的基础上,提高采收率9.9%¹6.67%,满足长庆低渗透油田表面活性剂驱油要求。该表面活性剂驱油体系已在长庆某油田现场得到应用,取得了明显的效果。     

磷酸酯甜菜碱表面活性剂的研究

以环氧氯丙烷、磷酸二氢钠和十二烷基二甲基步胺为原料,合成了磷酸酯甜菜碱两性表面活性剂。确定了最佳工艺条件。该产品在较宽的ｐＨ范围（１￣１１）内具有优良的表面活性及泡沫性能。     

表面活性剂及其复配体系

本文主要介绍了表面活性的种类、特性以及复配方法。并着重介绍了复配体系的复配方法、性能以及应用用于学习交流。     

甜菜碱二元体系对 大庆原油乳化性能分析

为了更好评价不同浓度甜菜碱表面活性剂二元体系对大庆原油的乳化性能,采用室内实验法研究不同浓度甜菜碱体系对对大庆原油的界面张力、吸水率以及稳定性能的影响,研究表明:当聚合物浓度不变时,甜菜碱表面活性剂浓度达到临界胶束浓度时,其界面张力达到降低至10~(-3)m N·m~(-1),吸水率最低,稳定指数小,并且Na_2CO_3的加入能够降低界面张力,但吸水率最高,稳定指数大,显著地降低乳状液的稳定性能。     

磺基甜菜碱氟碳表面活性剂的泡沫性能研究

本文将N-[3 (二甲基氨基)-丙基]-全氟辛基磺酰胺(NFA)与2-羟基-3-氯丙磺酸钠在碱性环境中反应,得到了磺基甜菜碱氟碳表面活性剂(FS),评价了FS作为起泡剂产生的泡沫的抗盐性能和耐油性能.结果表明FS耐盐浓度分别达到NaCl 4×104 mg/L、CaCl2 2×103 mg/L、MgCl2 2×104 mg/L;煤油、环己烷含量分别达到30%、50%时,起泡性能和泡沫稳定性仍良好;而乙醇加量在3%时还可以提高泡沫的起泡性.     

新型羟基磺基甜菜碱/聚丙烯酰胺二元复合体系性能评价

新型羟基磺基甜菜碱表面活性剂与相对分子质量为2 500万的聚丙烯酰胺进行复合,测定体系的界面张力、黏弹性及乳化性能。结果表明,新型羟基磺基甜菜碱表面活性剂在浓度2.16 mmol/L时,表面张力33.39 m N/m,且乳化性能较好,具有较好的表面活性剂性能。相比于单独的表面活性剂,二元复合体系使溶液的临界胶束浓度增大,且界面张力也升高。当表面活性剂浓度为1.3 g/L,聚合物浓度为0.5 g/L时,体系的界面张力达到最低。聚合物的加入能显著降低体系的粘弹性,且随着聚合物浓度的增加,出现黏度最大值的表面活性剂的浓度越低。当表面活性剂水溶液质量浓度1.3 g/L,聚合物浓度1.5 g/L时,体系乳化性能最佳,实验表明,在低渗透岩心中,可以提高采收率5.78%。     

新型羟基磺基甜菜碱/聚丙烯酰胺二元复合体系性能评价

新型羟基磺基甜菜碱表面活性剂与相对分子质量为2 500万的聚丙烯酰胺进行复合,测定体系的界面张力、黏弹性及乳化性能。结果表明,新型羟基磺基甜菜碱表面活性剂在浓度2.16 mmol/L时,表面张力33.39 m N/m,且乳化性能较好,具有较好的表面活性剂性能。相比于单独的表面活性剂,二元复合体系使溶液的临界胶束浓度增大,且界面张力也升高。当表面活性剂浓度为1.3 g/L,聚合物浓度为0.5 g/L时,体系的界面张力达到最低。聚合物的加入能显著降低体系的粘弹性,且随着聚合物浓度的增加,出现黏度最大值的表面活性剂的浓度越低。当表面活性剂水溶液质量浓度1.3 g/L,聚合物浓度1.5 g/L时,体系乳化性能最佳,实验表明,在低渗透岩心中,可以提高采收率5.78%。     

二元复合体系性能评价

目前油田上三次采油方法主要有聚合物驱、二元复合驱和三元复合驱。但聚驱注入液与原油之间的界面张力很高,对原油基本上没有增溶和乳化能力,因而该技术受到限制。三元复合驱由于注入大量碱剂带来了一定的负面影响。表面活性剂/聚合物二元复合驱油体系配方中去掉了碱,可以最大限度地发挥聚合物的黏弹性,减弱由于碱的存在引起的腐蚀结垢现象,保持超低界面张力的同时,驱油效果也能接近三元复合驱。但不同组分化学剂的混合物在油藏多孔介质中的吸附、扩散和运移等性能特征差异较大,导致在油藏孔隙中驱油时的"色谱效应"和不理想的"协同效应",因此对二元复合体系性能进行评价具有重要意义。     

阴非离子型Gemini表面活性剂驱油体系性能评价

为提高低渗透油藏采收率,开发了一种阴非离子型Gemini表面活性剂ANG7-Ⅳ-7,并测定体系的界面张力、乳化性能和吸附量。结果表明,ANG7-Ⅳ-7表面活性剂浓度在1~4 g/L范围内,油水界面张力均可达到10-3m N/m的超低数量级,当ANG7-Ⅳ-7浓度为4 g/L时,能使油水界面张力达到最低值6.025×10-3m N/m;在注入浓度为4 g/L时,表面活性剂在油砂上的吸附量为2.035 mg/g。室内岩心驱油试验结果表明,4 g/L的ANG7-Ⅳ-7表面活性剂驱可在水驱后提高采收率11个百分点。     

阴非离子型Gemini表面活性剂驱油体系性能评价

为提高低渗透油藏采收率,开发了一种阴非离子型Gemini表面活性剂ANG7-Ⅳ-7,并测定体系的界面张力、乳化性能和吸附量。结果表明,ANG7-Ⅳ-7表面活性剂浓度在1⁴ g/L范围内,油水界面张力均可达到10-3m N/m的超低数量级,当ANG7-Ⅳ-7浓度为4 g/L时,能使油水界面张力达到最低值6.025×10-3m N/m;在注入浓度为4 g/L时,表面活性剂在油砂上的吸附量为2.035 mg/g。室内岩心驱油试验结果表明,4 g/L的ANG7-Ⅳ-7表面活性剂驱可在水驱后提高采收率11个百分点。     

三硅氧烷表面活性剂性能评价

研究了以烯丙基聚醚和七甲基聚三硅氧烷为原料的三硅氧烷表面活性剂中原料烯丙基聚醚中EO的聚合度、产品浓度与产品的表面张力之间的关系。三硅氧烷表面活性剂作为农药喷雾助剂,其最合理的EO聚合度的取值应该在4～8之间。当其浓度达到0.04%aq时,即可使溶液的表面张力达到21～22mN/m,从而使药液在叶片表面获得良好的润湿和铺展。     

聚表剂乳化性能评价

聚表剂本身的特殊结构决定其具有与普通聚合物和三元体系不同的一些性质:自组装、抗菌、粘度高、乳化能力强等特点,其中乳化能力强是聚表剂的一个比较重要的特点。通过室内和现场评价,都证实聚表剂具有强于普通聚合物和三元体系的乳化能力,并且通过现场试验发现,驱洗型聚表剂乳化能力大于调堵型聚表剂,在受效后期含水上升阶段注入以驱洗为主的聚表剂能够取得增油降水的效果。