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。     

石油羧酸盐与不同碳链结构磺酸盐复配体系的界面活性研究

为了探求石油磺酸盐与石油羧酸盐复配后产生协同效应的机理,选出直链和支链的石油磺酸盐与石油羟酸盐复配,并测定复配体系的界面张力,研究复配后的界面活性。发现直链的石油磺酸盐复体系要优于支链的碘酸盐复配体系的界面活性,由此讨论了复配效果和石油磺酸盐,石油羧酸盐分子结构及亲水亲油差异的关系。结果表明,直链磺酸盐与石油羧酸盐复配表面出很好的复配效应,而支链磺酸盐与石油羧酸盐复配效果较差。     

中海绥中减压馏分油制备石油磺酸盐的实验研究

以中海绥中36-1减二线馏分的糠醛抽出油为原料,经磺化反应合成了石油磺酸盐(NPS-2),考察了合成反应的工艺条件,并对产物结构、性能进行了分析与表征。最佳石油磺酸盐合成工艺条件为:反应温度30～40℃,稀释剂与原油质量比为1.30,三氧化硫与芳烃物质的量比为1.20,反应停留时间5.17s,老化温度为30℃。在此条件下制得的产物收率高,表面活性强。精制后石油磺酸盐产物的临界胶束浓度为0.06%,在该浓度下表面张力为30.5mN/m,适合用作三次采油用驱油表面活性剂。     

石油系烷基芳基磺酸盐的制备

研究了利用石油深度催化裂解轻油经过磺化、烷基化、中和、干燥过程制备烷基芳基磺酸盐型表面活性剂的方法。实验过程中控制磺化温度 5 0～ 6 5℃、烷基化温度小于 30℃、中和温度小于 80℃ ,采用真空干燥 ,得到cmc表面张力 (2 0℃ )为 2 1mN/m的固体烷基芳基磺酸盐型表面活性剂。磺化剩余油可作为柴油调合组分。     

两种非芳香性磺酸盐驱油剂的合成及应用

 在实验室用发烟浓硫酸对两种非芳香性原料-生物油酯和环烷基油进行磺化反应,经氨水中和后得到两种非芳香性磺酸盐驱油剂。用红外谱图对两种磺酸盐进行了结构分析,并考察了它们在胜利油田各采油区块原油-水体系中的界面活性. 结果表明,生物油在磺化时其中的不饱和双键与SO3发生了加成反应,水解、中和后生成了饱和的羟基磺酸盐;环烷基油磺化时发生了取代反应,中和后得到了环烷基磺酸盐。这两种磺酸盐在油-水体系中都具有很好的界面活性. 在不加碱及其它任何助剂的情况下, 能大幅度降低胜利油田采油一区、胜利油田采油二区1#、2#、3#区块的原油-水体系的油水界面张力至1×10-3 mN/m,最低值达到5×10-4mN/m。     

在降膜式连续磺化反应器中合成中当量石油磺酸盐

本文研究了在降膜连续磺化反应器中,以大庆原油馏份油为原料油,气体三氧化硫为磺化剂,合成中当量石油磺酸盐的方法,对大庆原油馏份油进行了筛选,考察了反应温度、SO_3与原料油中芳烃摩尔比,反应物停留时间、SO_3气体浓度等条件对磺化产物的影响,确定了合成中当量石油磺酸盐的反应条件。研制的中当量石油磺酸盐经复配后,对油、水有较强增溶能力,与大庆脱气原油可形成超低界面张力。     

分光光度法快速分析胜利石油磺酸盐中未磺化油试验研究

经过对胜利石油磺酸盐分析方法的初步研究,建立起利用紫外一可见充分光光度计快速分析胜利石油磺酸盐中未磺化油含量的方法。本方法操作简便、快速,能及时对连续生产工艺中的胜利石油磺酸盐进行未磺化油检测。     

石油磺酸盐单磺酸盐含量测定及影响因素分析

本文建立了实验室分析单磺酸盐的分析方法,研究了磺化过程中的温度、剂油比组成等对石油磺酸盐单磺酸构成的影响。     

大庆馏份油石油磺酸盐的合成和分析

研究了以大庆石蜡基原油的馏份油为原料合成烷基芳基石油磺酸盐的方法,考察了石油磺酸盐的合成原料、精制方法及反应条件。磺化深度由特殊的磺化反应和反应条件控制,用美国材料试验学会的标准分析方法、两相滴定法及高压液相色谱法对磺化产物组成进行了分析,并用色谱-质谱法鉴定了烷基芳基磺酸盐的烷基碳链长度。     

影响石油磺酸盐重量法活性物准确性的因素

重量法活性物是石油磺酸盐产品的质量指标,其测定主要是针对石油磺酸盐产品中的活性物和未磺化油在异丙醇和正戊烷中的溶解度.通过萃取将石油磺酸盐产品中的活性物和未磺化油分开,干燥测得石油磺酸盐中活性物的含量.为了提高分析数据的准确性,对重量法活性物准确性的影响因素进行了研究,通过研究分析可知称重、萃取、蒸发、烘干等环节对其结...     

孤岛油田调驱试验中高效驱油剂的研究

用绘制界面张力等值图的方法,对两种石油磺酸盐复配结果进行了优化,筛选出可与孤岛油田原油产生最低平衡油水界面张力的石油磺酸盐配方(0.25%KPS+0.22%APS),并通过室内驱油试验验证了配方的驱油能力。结果表明,将不同来源的性质和结构互补的两种石油磺酸盐进行复配,可与原油产生超低界面张力(3.4×10~(-4)mN/m)。同时证实聚合物的存在不影响油水界面张力平衡值,只延缓油水界面张力达到平衡的时间。注入0.3倍孔隙体积的高效驱油剂,能提高原油采收率17%;在聚合物驱后注入时间越早,最终原油采收率就越高。     

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。     

Petroleum Sulfonates as Oil Displacement Agents and Application to Gudao Oil Field

Abstract

In terms of the condition of injection of water after polymer flooding of the Gudao oil field (Shengli, China), the following water quickly broke though the bank to the production wells, while most of residual oil remained in the formation. To solve the problem, two types of petroleum sulfonates made in China were selected to form an oil displacement agent (ODA) solution. The petroleum sulfonate available for crude oil from the Gudao oil field with the ultra-low interfacial tension can be found by drawing an oil/water interfacial tension contour diagram. The results show that the interfacial tension can be lower than 3.6 × 10^?4 mN/m when the active agent is contained with 0.25% Kelamayi petroleum sulfonate (KPS) + 0.225% Anqing petroleum sulfonate (APS) and if the agent reduces water resistance by entering the tiny pore to improve sweep coefficient and oil displacement efficiency. The polymer has no influence on the balanced value of interfacial tension but delays the interfacial tension to reach the balance. Pouring 0.3 pore volume (PV) high-efficient ODA into reservoir can improve 17% oil recovery (OR). Synergistic effects of two types of petroleum sulfonate with low cost to enhance OR will have an excellent prospect for enhanced oil recovery (EOR).     

气相色谱法监控石油磺酸盐的质量

为监控新疆油田所用石油磺酸盐的质量,对该石油磺酸盐试样进行了分离纯化和脱磺处理,并对脱磺油进行了气相色谱分析。实验结果表明,在锡粉4.0g、磷酸100.0g、石油磺酸盐活性物0.8g、220℃、10h的条件下,脱磺率可以达到57%左右;从脱磺油的气相色谱图中抽取23个色谱峰制作参照指纹图谱,当待测石油磺酸盐试样的色谱图与参照指纹图谱的相关系数小于0.80时,该待测试样不符合新疆油田用石油磺酸盐的要求;为保证石油磺酸盐批次间的质量稳定可靠,其相关系数需大于0.85。     

三元复合驱用天然石油磺酸盐的制备及性能研究

研究了以大庆馏分油为原料 ,以发烟硫酸为磺化剂制备天然石油磺酸盐 ( NPS)的工艺。通过在特定的表面活性剂碱聚合物三元复合体系中大庆原油与驱替液的油水界面张力 ,从 6种馏分油中筛选出了适合三元复合驱用表面活性剂 NPS的亲油基原料。并研究了三元复合体系中 NPS的浓度、混合碱的浓度对界面张力的影响。用 IR确定了 NPS的结构 ,用柱层析法分析了 NPS产品组成。     

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.     

石油磺酸盐中极性组分的协同效应

采用硅胶柱层析法将两种石油磺酸盐分别分离成不同极性组分,在加醇和无醇条件下考察了石油磺酸盐不同极性组分及其复配体系的相行为和超低界面张力。将不同极性组分按一定比例复配,在加醇条件下可形成中相微乳液,且可获得较高的增溶参数和超低界面张力。在无醇条件下,石油磺酸盐单独组分均不能形成中相微乳液,合理复配两种或三种不同极性组分,不但可以形成中相微乳液且可获得较高的增溶参数和超低界面张力,相行为参数随复配比例的变化而变化。在上述实验的基础上提出石油磺酸盐是由不同极性组分组成的复杂表面活性剂,其不同极性组分间存在协同效应,极性在协同效应中起着重要作用。建议根据不同极性组成比例来监控石油磺酸盐产品质量。     

质谱法鉴别不同批次石油磺酸盐的研究

为鉴别油田用不同批次石油磺酸盐间的差异,对石油磺酸盐试样进行分离纯化处理、界面张力测定和质谱分析.结果表明,从不同批次试样质谱图中分别提取相对丰度最大的10个分子离子峰,并赋予其不同数值,计算相关系数,可有效地对不同批次试样间相似程度进行评价,且评价结果与界面张力测定结果相吻合.     

石油磺酸盐的结构与界面活性的关系及其质量评价

研究了石油磺酸盐的结构与界面活性之间的相互关系并对其进行了质量评价。实验结果表明,当石油磺酸盐溶液与原油的界面张力小于0.050 mN/m、介于0.05～0.150 mN/m或大于0.150 mN/m时,石油磺酸盐的界面活性分别表现为优异、良好和较差;质谱分析结果显示,石油磺酸盐试样中含有烷基苯、烷基萘、烷基茚满、烷基菲、烷基苊、烷基芴和烷基联苯磺酸盐7种类型的磺酸盐,当烷基苯、烷基萘、烷基茚满和烷基苊磺酸盐的质量分数分别为20.0%,5.2%,6.1%,4.6%左右时,试样具有一定的界面活性;待测试样与标准试样(试样9)的相关系数大于0.930时,该试样具有一定的界面活性,相关系数越接近1.000,界面活性越优异。