二氧化碳响应型表面活性剂与稠油的相互作用

CO₂驱是提高稠油采收率的重要发展方向,使用各种助剂辅助CO₂进一步提高采收率是常用手段,但智能型阳离子表面活性剂与稠油之间的相互作用及其乳化降黏性能的研究鲜见报道。通过十六烷基三甲基氢氧化铵(1#)与CH₃COOH、CO₂反应制备了表面活性剂2#—4#,研究了1#—4#表面活性剂表面活性、对十二烷的乳化能力、1#—4#溶液与稠油的界面张力以及对稠油的乳化行为。研究结果表明,2#—4#的表面活性以及对十二烷的乳化能力与1#的变化不大;但1#对稠油会发生反相乳化,而2#—4#对稠油有明显的降黏能力。特别是CO₂反应比例较低时,可以与CTAOH生成一种“拟双子型”表面活性剂(4#),油水界面张力可达到10^-3mN/m超低数量级,乳化降黏率达98%以上。利用该类表面活性剂的温度响应的特点,通过升高温度可以加速乳状液的油水分离,从而实现驱油效果好和采出液易处理两方面的兼顾。本文研究结果对于稠油二氧化碳驱技术增效具有借鉴意义。     

稠油乳化降黏用新型表面活性剂的发展趋势

综述了表面活性剂基本理论、发展概况及在稠油降黏中的应用,介绍了用于稠油乳化降黏的几种新型表面活性剂,并讨论了各种表面活性剂的发展趋势.     

磺酸盐型高分子表面活性剂的乳化性能研究

表面活性剂驱油体系主要通过改变原油的乳化性能、降低油水界面张力从而提高洗油效率达到提高采收率的目的。文章首先通过表面活性单体AA-EO₂₅C₁₂与AMPS聚合形成磺酸盐型高分子表面活性剂P(AMPS/AA-EO₂₅C₁₂),在此基础上分别研究了表面活性剂浓度、温度、复配以及油水比对其乳化性能的影响。结果表明,随着高分子表面活性剂浓度增大,乳化稳定性越强,3000mg/L时乳化降黏效果最佳;随矿化度的增大,乳状液半径增大,乳化稳定性和降黏效果均下降,且CaCl₂的影响远远大于NaCl;10000mg/LNaCl条件下,浓度为3000mg/L的P(AMPS/AA-EO₂₅C₁₂)与100mg/L OP-10复配效果最好,降黏率达到98.88%;油水比为4:6,温度为55℃时降黏效果较好。     

表面活性剂高温乳化性能研究

通过测定114℃条件下,4种不同类型表面活性剂溶液（石油磺酸盐PS、非离子-阴离子型双子表面活性剂FOS、烷基糖苷APG以及十二烷基苯磺酸钠DBS）与高30原油间的乳化速率、乳化稳定性以及乳化降黏效果,研究了表面活性剂的高温乳化性能。实验结果表明,表面活性剂通过降低动态界面张力初始值提高乳化速率;通过增强界面活性和界面膜强度提高乳化稳定性;通过形成O/W型乳状液以及破坏胶质、沥青质聚集体结构降低原油黏度。盐度仅对阴离子表面活性剂的乳化性能影响较大,而表面活性剂浓度和油水比对各类表面活性剂的乳化性能均有显著影响。图4表5参8     

氨基磺酸型两性双子表面活性剂的合成及性能

以十二胺、2-氯乙基磺酸钠为主要原料,采用二氯代的亲水性基团作为联结基,制备了新型氨基磺酸型两性双子表面活性剂DAS-3PA和DAS-8EO;用红外光谱对其结构进行了表征,并对其表面活性和油水界面张力进行了测试。结果表明,两性双子表面活性剂表现出优于传统表面活性剂的表面活性,25℃时DAS-3PA和DAS-8EO临界胶束浓度分别达到6．9×10^-5mol／L和8．0×10^-5mol／L,此时界面张力分别降至25．01mN／m和26．17mN／m;DAS两性双子表面活性剂倾向于吸附在油水界面上,并能有效地降低原油与水的界面张力;DAS两性双子表面活性剂与聚合物复配时表现出较好协同效应,此复配二元体系均能将油水界面张力降低至10^-3mN／m以下。     

双子(Gemini)表面活性剂合成及性能评价

研究合成了一种阴离子型双醚双苯磺酸盐Gemini表面活性剂,该表面活性剂可在无碱,质量浓度为35 mg·L-1条件下,将油水界面张力降至1.2×10-3 mN·m-1的超低水平;可有效改变岩石表面润湿性,可将亲油表面改变为弱亲油表面,可将亲水表面改变为弱亲水表面;利用该Gemini表面活性剂配制的三元复合驱(ASP)驱油体系相比常规驱油体系,表现出更高的驱替效率.     

阴/两性离子表面活性剂复配体系界面性能探究

采用阴离子表面活性剂石油磺酸盐(PS-30)与两性离子表面活性剂月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱(LHSB)复配得到复配表面活性剂L/P,利用界面张力仪和驱油装置对表面活性剂的性能进行了评价.同时通过分子动力学模拟,分析了L/P在油水界面聚集作用的微观机理.实验结果表明,L/P的界面性能、驱油效果优于PS-30和LHSB,LH...     

双尾硫酸盐表面活性剂的溶液性质

测试了3种双尾硫酸盐表面活性剂2-丁基辛基硫酸钠(GC12S)、2-己基癸基硫酸钠(GC16S)和2-辛基十二烷基硫酸钠(GC20S)的表面张力,评价了表面活性剂溶液与烷烃间的界面性质。实验结果表明,GC12S,GC16S,GC20S形成临界胶团的浓度分别为9.70,0.80,0.04mmol/L,临界胶团浓度(cmc)时的表面张力为28.50,27.56,24.91mN/m,比相应碳数的直链表面活性剂低得多;增加双尾硫酸盐表面活性剂的碳链长度,表面活性剂的溶解性降低,cmc降低。GC12S的cmc比同碳数的直链十二烷基硫酸钠高,但界面张力低得多。双尾硫酸盐表面活性剂溶液与癸烷的界面张力达到最低界面张力的浓度随碳数的增加而降低,界面张力最低的是GC16S,其次是GC20S。加入NaCl后,短碳链的GC12S不能与烷烃产生超低界面张力,而长碳链的GC16S和GC20S溶液在NaCl质量分数分别为2.00%~3.00%和0.03%~0.10%时可与癸烷、十二烷、十四烷产生超低界面张力,达到10-3mN/m数量级。     

低界面张力阴离子双子表面活性剂黏弹流体的 构筑与性能评价*

为了有效提高我国低渗、特低渗油藏采收率,提出了构筑低界面张力阴离子双子表面活性剂黏弹流体的思路,以满足驱油剂同时提高波及效率及洗油效率、注入性好、无色谱分离的要求。本文以阴离子双子表面活性剂分子结构对其溶液黏度、黏弹性、界面活性影响为研究基础,构筑了GCET黏弹流体,并评价了其主要性能及油藏环境适应性。研究表明,羧酸盐双子表面活性剂溶液流变性及界面活性优于磺酸盐双子表面活性剂的;疏水链碳数较大(m=18),间隔基团碳数适中(s=3)的羧酸盐双子表面活性剂溶液流变性能较好;疏水链碳数较大(m=18),间隔基团碳数较小(s=2)的羧酸盐双子表面活性剂溶液界面活性较高。以此,优化分子结构设计并构筑的GCTE流体具有良好的黏度行为、黏弹性、界面活性及油藏温度及矿化度适应性。在模拟矿化度(12000 mg/L)条件下,0.5%的GCTE黏弹流体黏度12.68 mPa·s;溶液黏弹性较好(=0.3661、松弛时间=11.302 s);稳态油水界面张力达到2.93×10~(-3)mN/m。GCTE黏弹流体在非常规油藏提高采收率方面具有良好的应用前景。图17表12参27     

阴离子双子表面活性剂的油水界面张力研究

为探究GA系列新型阴离子双子表面活性剂的油水界面活性及提高油层原油采收率的可行性,以模拟地层水和东河塘稀油,在45℃条件下,利用旋转液滴法测试了不同分子结构阴离子双子表面活性剂与稀油间的界面张力,并以GA12-4-12为对象,测试了其在不同浓度时的动态界面张力,考察了其与非离子表面活性剂ANT的复配性能。结果表明:连接基长度及碳链长度越长,油水界面张力越低;随GA12-4-12浓度增加,界面张力先降后升,0.3%时油水界面张力仅0.00885mN/m,但时间稳定性变差;GA12-4-12与ANT复配协同效果明显,复配比为4∶1时0.1%(GA12-4-12+ANT)加量可使油水界面张力达超低(0.00884mN/m),明显降低了GA12-4-12用量。可见GA12-4-12与ANT复配体系具有低剂量下提高原油采收率的性能,建议用该配方进行提高原油水驱采收率试验研究工作。     

新型Gemini表面活性剂在三次采油中的应用前景

描述了新型Gemini表面活性剂的分子结构，并对临界胶束浓度、表面张力、溶解性、增溶性、固-液界面的吸附、与传统表面活性剂配伍性及其流变性等进行分析。在此基础上，阐述了该类表面活性剂在油田三次采油上的应用前景。     

驱油用阴离子型双子表面活性剂的合成及其性能

以双酚A和脂肪醇缩水甘油醚为主要原料合成了系列阴离子型脂肪醇醚类双子表面活性剂(FAES),利用FTIR对产物进行了表征,并利用油/水界面张力测试考察了FAES溶液及其复配体系的界面活性。实验结果表明,随FAES中疏水碳链数的增大,FAES与原油的油/水界面张力呈先减小后增大的趋势。将十八醇醚阴离子型双子表面活性剂(FAES-18)与吐温81复配组成混合表面活性剂,当m(FAES-18):m(吐温81)=1.25:1、混合表面活性剂用量为0.3%(w)、钙镁离子含量5 000mg/L、总矿化度100 000 mg/L时,该混合表面活性剂与原油间的油/水界面张力在温度为60~80℃范围内可在10~(-2)mN/m以下。     

新型Gemini表面活性剂复合清洁压裂液体系

为构建新型低伤害复合清洁压裂液体系,在合成阳离子双子表面活性剂的基础上,通过复配非离子表面活性剂以及有机盐助剂,研制出一种新型Gemini表面活性剂复合清洁压裂液体系。室内对压裂液体系进行了性能评价,结果表明120 ℃、170 s-1条件下剪切90 min后体系黏度仍可维持在90 mPa·s左右,具有良好的耐温抗剪切性能;体系在较低的黏度下仍具有较高的弹性,可以满足携砂要求;体系在室温下放置90 d后黏度几乎没有变化,具有良好的稳定性;使用煤油和地层水破胶20 min后的体系黏度均小于5.0 mPa·s,说明体系破胶迅速彻底;破胶液的界面张力分别为0.416 mN/m和0.605 mN/m,有利于压裂破胶液的返排;使用煤油和地层水破胶后的破胶液对天然岩心的伤害率分别为8.71%和12.02%,具有低伤害的特点。现场应用结果分析表明,使用新型Gemini表面活性剂复合清洁压裂液体系的CZ-22井压裂后的日产油量为未压裂邻井CZ-21井的4倍多,压裂增产效果显著。     

新型油气回收技术在油品装车中的应用

轻质化工产品在装车过程中会挥发,挥发的油气不仅会造成能源浪费,还会对环境、健康和安全等产生极大危害,因此油气回收技术迅速发展,其中冷凝吸附法油气回收技术最为成熟.近年来中国对油气回收技术愈加重视,在冷凝吸附法油气回收技术上也取得了一定的成果,但是在吸附方面还有一定的优化空间.文中在分析国内冷凝加吸附油气回收技术的基础上...     

双子表面活性剂对海上S油田稠油降粘性能评价

针对海上S油田地层中胶质和沥青质含量高、稠油粘度大和水驱采收率低的问题,采用双子表面活性剂RB107对S油田稠油进行降粘实验,评价其乳化浓度、聚集形态、界面活性、润湿性和稳定性等,在此基础上通过物理模拟驱油实验考察其驱油性能。结果显示:在油藏条件下,当质量分数为0.3%、油水体积比为50∶50时,可使稠油粘度降低97%,使油水界面张力降至0.165 6 m N/m,说明双子表面活性剂RB107在较低浓度下具有较强降粘性能和界面活性;乳化速度为0.24 m L/min,油水乳状液油珠分散均匀且直径小,说明RB107具有较快的乳化速度和较强的稳定性;RB107溶液与原油基底的接触角为10.8°,说明对油水界面具有较强的润湿性;其可在水驱的基础上提高采收率10.1%,说明RB107对S油田稠油具有良好的降粘效果,可作为S油田稠油的降粘剂。     

A lysine amino acid-based surfactant: Application in enhanced oil recovery

Surfactants can play major role in increasing oil recovery factor through interfacial tension reduction. In the present study, a new synthetic method was used to prepare (S)-2-amino-6-dodecanamidohexanoic acid, an amino acid–based surfactant then it was applied as an oil recovery agent for the first time. The structure of this surfactant was studied using FTIR and ¹H NMR spectroscopy. The critical micelle concentration was found to be value is 0.4–0.5 wt% using surfactant solution conductivity, pH, and IFT methods. A 56.50% reduction of IFT was recorded using this environmentally friendly surfactant.     

新型排水采气用抗凝析油泡排剂

泡沫排水采气是提高低压低产井天然气产量的重要手段之一,但对于含凝析油气井,由于普通泡沫具有遇油消泡的特点,导致常规泡排剂难以产生足量泡沫,从而使排液效果变差。利用阴离子表面活性剂SDS、两性离子表面活性剂CHSB、氟碳表面活性剂PFBS三者的协同作用研制了耐油泡排剂COT。采用罗氏泡沫仪、高温高压可视化泡沫仪、激光共聚焦显微镜研究了凝析油含量、温度、压力和矿化度对泡沫性能的影响,揭示了耐油机理,并与常规泡排剂XA进行了对比研究。研究结果表明,在常压、80℃下,随着凝析油含量的升高,COT泡沫的最大起泡高度(H_max)和半衰期(t_1/2)逐渐升高,而XA的泡沫性能却逐渐减弱;在高压下,随着温度升高,COT泡沫的H_max不受影响,但t_1/2却逐步下降。当固定温度时,随着压力升高,COT泡沫的H_max和t_1/2均显著提升,且在相同的压力和温度下,COT的泡沫综合性能优于XA;随着矿化度升高,COT泡沫的H_max略微下降,t_1/2<...