三次采油用烷基苯磺酸盐弱碱体系的研究

通过对抚顺洗涤剂化学厂的烷基苯进行切割处理,合成了平均烷基碳链长度为C14、C17、C20、C23的烷基苯磺酸钠。经过复配,在弱碱(Na2CO3)条件下研究了大庆三厂油/水的界面张力、稳定性和驱油效率。结果表明:以平均烷基碳链长度在17左右的烷基苯磺酸盐为主剂进行复配后,得到的样品可以在弱碱条件下,使大庆三厂的油/水界面张力在较宽的碱质量分数〔w(Na2CO3)=0.2%~0.8%〕及表面活性剂质量分数〔w(表面活性剂)=0.025%~0.2%〕条件下维持在超低水平(10-3mN/m),并能保持长期稳定,驱油效率比水驱提高20%以上。     

不同磺酸盐样品中活性组分鉴别及对比

以化学驱中常使用的3种不同来源磺酸盐样品为分析对象，将样品中可以产生超低界面张力(<1.0×10^-3mN·m^-1)的活性组分进行分离和鉴别，并对比分析不同磺酸盐中活性组分在结构组成上的差异。结果表明：3种磺酸盐样品中均可分离获得活性组分，活性组分的相对分子质量分布范围主要在380～460之间(不含Na⁺)，以单磺酸盐为主，几乎不含双磺酸盐。磺酸盐结构类型以烷基苯磺酸盐为主时，碳链长度为17～19的磺酸盐是活性组分中发挥界面活性的关键物质；磺酸盐结构类型以环烷基苯磺酸盐为主时，碳链长度分别在11～14、14～17的烷基苯并二环己烷、烷基茚满磺酸盐是活性组分中发挥界面活性的关键物质。对于不同来源磺酸盐而言，平均相对分子质量在417±5、相对分子质量分布区间小于80的组分具有较优界面活性。     

无碱条件下石油磺酸盐复合驱体系性能研究应用

为了探索石油磺酸盐在无碱复合驱油体系中应用的可行性,系统考察了石油磺酸盐/氯化钠/聚合物体系的界面活性、油水适应性、抗吸附性能以及驱油性能,研究结果表明,复合驱体系能在较宽的石油磺酸盐浓度范围内通过调节氯化钠浓度,使复合驱体系与原油之间的界面张力达到10-3m N/m;由于石油磺酸盐与原油之间具有良好的配伍性,石油磺酸盐/氯化钠/聚合物体系经五次吸附后,其与原油之间界面张力仍能达到10-3mN/m;物理模拟驱油实验评价结果显示,石油磺酸盐无碱体系具有良好的提高采收率效果,可比水驱采收率提高20％.     

石油羧酸盐与重烷基苯磺酸盐复配体系性能研究

通过石油羧酸盐与重烷基苯磺酸盐复配后的体系在弱碱（Na₂CO₃）条件下分别与大庆采油三厂和大庆采油六厂的油水发生作用,对体系的界面张力性能和模拟驱油效率进行检测,同时进行了体系界面张力稳定性试验。结果表明,该复配体系具有优良的界面张力,模拟驱油效率达20%左右,稳定性良好,并且可大幅度提高原油采收率。     

表面活性剂驱油体系中效率与效能定义的应用

作者重新界定了效率和效能定义的内涵,并将之应用于驱油用表面活性剂烷基苯磺酸盐降低油水界面张力的表征;通过试验和计算。认为效率和效能可以作为评价和筛选驱油用表面活性剂的两个标尺来使用;而表面活性剂亲油基的碳链长度和亲油基的支化是影响效率和效能的主要结构因素。     

不同平均分子量及其分布烷基芳基磺酸盐的制备与性能

以直链α烯烃、苯、甲苯、混和二甲苯等为原料,采用原位离子液体催化烷基化反应分别合成出不同碳数的直链烷基苯、烷基甲苯和烷基二甲苯,经降膜式磺化、中和反应、提纯等方法制得不同相对分子质量的烷基芳基磺酸盐,其纯度均大于97.0%,仪器分析证明了其结构与设计相符。不同平均分子量、不同分布形式的磺酸盐体系降低油水界面张力能力不同;平均分子量为432、递增分布和反正态分布体系与碱、聚合物组成的三元复合体系在人造岩心上,室内模拟驱油可在水驱基础上提高采收率22%以上。     

烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面性能研究

通过合成碳链长度不同的四种烷基苯磺酸盐表面活性剂,研究了复配表面活性剂浓度、Na2CO3、NaCl浓度、聚丙烯酰胺浓度对油/水界面张力的影响。结果表明：复配表面活性剂浓度在0.1%～0.3%范围内,界面张力较低;Na2CO3浓度为0.6%（wt）时,界面张力较低,且最低界面张力达到超低（3.1×10^-3mN/m）;NaCl的最佳浓度为0.4%;复合体系的超低界面张力是由表面活性剂和碱共同作用产生的,聚合物的加入对体系界面张力的影响甚小。     

木素及衍生物在油田上的应用

木素磺酸盐及改必在三次采油过程中，具有降低石油磺酸盐等阴离子型活性剂在岩石表面上的吸附损失，乳化原油，与石油磺酸盐产生协同效应，降低油，水界面张力，提高残余油回收效率的性能，介绍了木素碘酸盐的改性方法与用途。应用木素磺酸盐及改性物进行三次采油，对于有效地开采水驱残余油，降低表面活性剂驱油成本具有重要意义。     

表面活性剂与大庆采油五厂水质配伍研究

本文简述了三元复合驱的优势。配制了石油磺酸盐/HPAM/碱三元复合驱体系和烷基苯磺酸盐/HPAM/碱三元复合驱体系,同时研究了石油磺酸盐表面活性剂和烷基苯磺酸盐表面活性剂与大庆五厂油水的配伍性。其中,石油磺酸盐与大庆五厂油水配伍性较好,能够形成超低界面张力。     

驱油用石油磺酸盐的研究及其应用

主要介绍了胜利石油磺酸盐技术特点、性能及现场应用.根据相似相容理论,开发了符合不同油水体系的驱油用石油磺酸盐,并实现了工业化,其单剂可降低油水界面张力至10-2mN/m～10-3mN/m.改进后的单剂可降低油水界面张力至10-3mN/m～10-4mN/m,且抗吸附和抗钙镁能力较强.在胜利油田孤岛及孤东采油厂应用取得了良好的驱油效果.     

烷基芳基磺酸盐对不同原油油-水界面张力行为的研究

选择了系列表面活性剂烷基芳基磺酸盐中的一个Ay -2 ,合成了Ay -2并考察了其与大庆采油一厂、二厂、三厂、四厂和大港油田港西和羊三木原油的油水界面张力特性。结果表明 :烷基芳基磺酸盐Ay -2与大庆采油四厂原油能形成较好的界面张力范围 ,与采油一厂、二厂、三厂原油形成超低界面张力的能力略差 ;烷基芳基磺酸盐Ay -2能与大港油田羊三木原油和港西原油间形成较好的界面张力范围     

超低界面张力石油磺酸盐复配驱油剂研究

通过室内实验研究了溶液质量分数、矿化度对石油磺酸盐溶液与大庆L区块原油的界面张力的影响,并将不同类型表面活性剂分别与石油磺酸盐复配,筛选出能够使油/水界面张力降至超低(10-3 mN/m数量级)的最优增效组合,以取代ASP复合驱中所加的碱.实验结果表明,在矿化度为6 000～10 000 mg/L,钙、镁离子质量浓度不超过20 mg/L时,石油磺酸盐表面活性剂有良好的抗盐性,可使油/水界面张力达到超低.在实验所选的不同类型表面活性剂中,石油磺酸盐与甜菜碱型表面活性剂复配起到明显的增效作用,特别是与椰油酰丙基磺基甜菜碱复配增效作用尤为显著,且两者复配的浓度范围较宽,油/水界面张力易达到超低.     

中当量石油磺酸盐形成低界面张力的条件研究

本文研究了助剂醇种类和含量、磺酸盐和醇总浓度、以及碱类型和含量对中当量石油磺酸盐复合体系界面张力的影响。实验结果表明，如果条件选择合适，中当量石油磺酸盐复合体系可以和大庆原油形成１０—３ｍＮ／ｍ数量级的超低界面张力。     

磺酸盐型表面活性剂界面性能影响因素研究

在三次采油中,表面活性剂降低油水界面张力是驱油的主要原理之一。为了能够清楚地逐一研究表面活性剂体系各因素对界面行为的影响,本文采用一种磺酸盐型表面活性剂以及结构组成明确的模拟油(烷烃),探讨各因素对界面张力行为的影响。     

一种新型芳基烷基磺酸盐的制备与性能评价

以α-C₁₆H₃₂, SO₃和二甲苯为原料, 经磺化、烷基化和中和反应合成了二甲苯基十六烷基磺酸钠。采用红外和质谱等手段对产物结构进行了表征, 并对产品的表/界面活性和泡沫性能进行了评价。红外、质谱等表征结果表明合成产物为二甲苯基十六烷基磺酸钠。产物的临界胶束浓度为0.006mol/L;所配制的弱碱三元复合体系与大庆采油四厂原油的界面张力最低可达3×10^-5mN/m;90天稳定性实验结果表明, 由二甲苯基十六烷基磺酸钠配制的弱碱三元体系具有良好的界面张力稳定性;其在矿化度为150mg/L的硬水中的起泡性和稳泡性均优于蒸馏水。     

餐厨废弃油脂合成的生物油磺酸盐与碱复配的界面性能

利用餐厨废弃油脂经磺化反应合成了生物油磺酸盐,并与碳酸钠进行复配,测定了复配体系的界面活性、动态界面张力、界面张力稳定性和分配性能。结果表明,生物油磺酸盐的平均分子量为393,属于水溶性;生物油磺酸盐与碳酸钠的复配体系具有较宽的界面活性范围和较好的界面张力稳定性。在碳酸钠质量分数为0.4%~0.8%范围内,能降低油水界面张力至10~(-3)m N/m。随着碳酸钠质量分数增加,复配体系与原油的最低界面张力呈现先减小后增大的趋势,碳酸钠最佳质量分数为0.6%。放置90 d后,最低界面张力基本上保持在10~(-3)m N/m。碳酸钠质量分数一定时,随着生物油磺酸盐质量分数增加,生物油磺酸盐在油水两相中的分配系数降低,当质量分数大于0.25%后,分配系数降幅变小。生物油磺酸盐质量分数一定时,随着碳酸钠质量分数增加,生物油磺酸盐在油水两相中的分配系数增大,增幅较小。     

石油磺酸盐及其与脂肪醇醚磺酸盐复配体系的耐盐性能和界面性能

通过对胜利馏分油的磺化制得一种石油磺酸盐(PS),并对其与不同碳链脂肪醇醚磺酸盐(AnESO,EO=3,n=1214,16,18)复配体系的耐盐(NaCl、CaCl2)性能和界面性能进行了研究。结果表明:(1)PS耐盐性能较差,当NaCl质量浓度达到30 g/L或CaCl2质量浓度达到0.15 g/L时,即有沉淀生成,且与胜利原油间的界面张力值较高(≥10-1 mN/m)。(2)将PS和AnESO以m(PS)∶m(AnESO)=9∶1复配,复配体系的耐盐性能均明显提高。其中PS/A18ESO复配性能最好,复配体系NaCl质量浓度能达到80 g/L,CaCl2质量浓度则达到2.4 g/L;而且界面张力在一定NaCl和CaCl2含量下可以降至10-2 mN/m数量级。     

A New Series of Double-Chain Single-Head Sulfobetaine Surfactants Derived from 1,3-Dialkyl Glyceryl Ether for Reducing Crude Oil/Water Interfacial Tension

A new series of sulfobetaine surfactants with double-chain single-head structure were derived from 1,3-dialkyl glyceryl ethers and their performances in reducing Daqing crude oil/connate water interfacial tension (IFT) in the absence of alkali were studied. With a large hydrophilic head group and double hydrophobic chains, these surfactants are efficient at reducing crude oil/connate water IFT. Those with didecyl and dioctyl are good hydrophobic surfactants that can reduce Daqing crude oil/connate water to ultra-low IFT by mixing with a small molar fraction of various conventional single-chain hydrophilic surfactants, such as α-olefin sulfonates, dodecyl polyoxyethylene (10) ether, and cetyl dimethyl hydroxypropyl sulfobetaine. The asymmetric double-chain sulfobetaine derived from 1-decyl-3-hexyl glyceryl ether can reduce Daqing crude oil/connate water IFT to ultra-low solely over a wide concentration range (0.03–10 mM or 0.0017–0.58 wt.%), which allows for use of an individual surfactant instead of mixed surfactants to avoid chromatographic separation in the reservoir. In addition, formulations rich in sulfobetaine surfactants show low adsorption on sandstone, keeping the negatively charged solid surface water-wet, and forming crude oil-in-water emulsions. These new sulfobetaine surfactants are, therefore, good candidates for surfactant-polymer flooding free of alkali.