表面活性剂/聚合物二元复合体系超低界面张力的影响因素研究

为了研究二元复合体系超低界面张力的影响因素,通过物理实验方法分别测得不同条件下界面张力的变化规律。结果表明,石油磺酸盐阴离子表面活性剂在一定的浓度范围内可以达到超低界面张力;加入聚合物的表面活性剂所形成的二元复合体系可以有效地延长表面活性剂到达平衡界面张力值所需的时间;分子吸附理论可以解释同浓度表面活性剂的界面张力先降低到最低再升高的原因,同时也可以解释高浓度表面活性剂能够在较短时间内达到超低界面张力值的原因。     

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。     

新型两性表面活性剂的驱油体系界面特性变化规律研究

随着三次采油技术的不断发展,复合体系的表面活性性能和含量是在提高采收率技术研究中日趋重要。本文针对新型两性表面活性剂一元及聚合物/表面活性剂二元体系同油的界面特性展开了研究。结果表明：一元体系中表面活性剂质量浓度越高,界面张力达到稳定所需时间越短;随着体系中表面活性剂质量浓度的增加,稳定界面张力值越低。聚合物对两性表面活性剂同模拟油之间的界面张力有影响,且有利于体系同模拟油间的界面张力的降低;但界面张力并不是随着聚合物质量浓度的增加一直单纯降低,当质量浓度为1.0g/L时界面张力最低。     

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。     

含氟季铵盐的动态界面张力性能和润湿铺展性能的研究

含氟季铵盐表面活性剂是一类具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水、憎油等特殊性能的表面活性剂。该文通过测定不同时间、不同种类的油相、不同质量分数的表面活性剂以及不同无机盐添加比例对油水界面张力的影响以及不同浓度的含氟季铵盐表面活性剂水溶液在石蜡、金属铁等不同固体表面上的接触角,对其动态界面张力以及润湿铺展性能进行了研究。结果表明：界面张力值通常在10min后基本达到平衡,且用渤61#油做油相时,界面张力值较低,效果比较好;随着表面活性剂质量分数的增加,界面张力先减小,达到一个最低值后渐渐趋于平缓;无机盐的加入使得界面张力先降后升,在NaCl质量浓度为50~80g/L内均降至低界面张力,最低值达到0.0531mN/m;同时,在典型的具有强疏水性的低能表面石蜡上的铺展性能优良。该研究为其在水溶性场合的应用提供了实验数据。     

驱油阴/两性表面活性剂复配体系协同效应研究

针对某油藏A区块,利用阴离子/两性表面活性剂的协同作用,进而达到油水超低界面张力,且两性表面活性剂十二烷基甜菜碱在浓度为0.1%~0.5%的范围内,降低油水界面张力的效果达到10~(-2) mN/m数量级,在加入阴离子表面活性剂的条件下,复配体系可以使油水界面张力达到超低界面张力。通过探讨表面活性剂的总浓度以及复配比对油水界面张力的影响,最终得到阴离子/两性表面活性剂复配体系可在较高矿化度和较低的浓度(0.4%)范围内达到10~(-3) mN/m的超低界面张力,并在此基础上对两者的协同作用进行分析。     

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%。     

表面活性剂界面性能对辽河油田锦16块原油驱油效率影响研究

化学复合驱油技术是通过降低油水界面张力,改善驱替相的粘度来提高原油采收率。表面活性剂的界面性能是其驱油特性的主要参数。对六种表面活性剂进行了单剂界面活性、复合体系界面活性评价、复合体系增粘性评价,并利用三层非均质模型开展物理模拟实验,评价并比较不同表面活性剂的驱油能力。30 min内达到超低界面张力并快速拉断的表面活性剂,驱油效率最高;30 min内界面张力达到10-2并快速拉断的表面活性剂,驱油效率较高;30 min内能刚刚达到超低界面张力,但2 h内界面张力不再变化的表面活性剂驱油效率最低。实验结果表明,复合体系界面张力数量级、界面张力降低速度、油滴断开时间对提高采收率有较大影响。     

含氟季铵盐的动态界面张力性能和润湿铺展性能

含氟季铵盐表面活性剂是一类具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水、憎油等特殊性能的表面活性剂。该文通过测定不同时间、不同种类的油相、不同质量分数的表面活性剂以及不同无机盐添加比例对油水界面张力的影响以及不同浓度的含氟季铵盐表面活性剂水溶液在石蜡、金属铁等不同固体表面上的接触角,对其动态界面张力以及润湿铺展性能进行了研究。结果表明:界面张力值通常在10 min后基本达到平衡,且用渤61#油做油相时,界面张力值较低,效果比较好;随着表面活性剂质量分数的增加,界面张力先减小,达到一个最低值后渐渐趋于平缓;无机盐的加入使得界面张力先降后升,在Na Cl质量浓度为50~80 g/L内均降至低界面张力,最低值达到0.053 1 m N/m;同时,在典型的具有强疏水性的低能表面石蜡上的铺展性能优良。该研究为其在水溶性场合的应用提供了实验数据。     

SDBS/SB复配体系界面性能及影响因素分析

研究了SDBS与SB在不同配比和浓度下油水界面张力的变化情况,确定了复配体系的最佳配比和浓度;同时,考察了pH值和NaCl含量对最佳复配体系油水界面张力的影响。结果表明,当SDBS:SB为7:3,浓度为0.4%时,SDBS/SB复配体系的油水界面张力降至0.05mN/m,达到高效表面活性剂驱超低界面张力的要求。在pH值调节范围内,升高pH值,油水界面张力先降低后升高,当pH值为8时,油水界面张力降至0.04mN/m。加入少量的氯化钠时,油水界面张力先降低,当含盐量0.3%时,油水界面张力降至最低值0.02mN/m,后逐渐升高。     

无碱二元复合体系界面张力影响因素研究

探讨了了表面活性剂浓度、聚合物浓度、温度、二价离子、矿化度等因素对表面活性剂体系界面特性的影响。评价该新型无碱二元复合体系界面张力能够达到10-3数量级的油藏应用条件。研究结果表明:二元复合体系在很低的活性剂浓度(0.005%)与原油间的界面张力达到超低;聚合物浓度对二元体系与原油间的界面张力影响较大;配制二元体系用水中矿化度、二价离子对复合体系界面张力影响不大,该活性剂能够适合于较高矿化度或者二价离子浓度含量较高的油层;温度对二元复合体系的界面张力基本无影响,在45~80℃范围区间内均可以达到超低。     

芳基烷基磺酸盐链长对烷烃的油-水动态界面张力的影响

采用旋转滴法测定系列自制芳基烷基磺酸盐（C_nNPAS, n=8,10,12,14,16）水溶液对烷烃的油-水动态界面张力,考察了表面活性剂烷基链长、表面活性剂浓度、弱碱浓度、烷烃碳数等因素对油-水动态界面张力的影响。结果表明,增大C_nNPAS的烷基链长和碱含量均会使界面张力达到稳定值的时间增长;增加C_nNPAS浓度和烷烃碳数均会使界面张力动态变化加快,达到平衡所需时间减少。C_nNPAS表面活性剂可在低浓度范围较明显地降低界面张力,而随着浓度的增加界面张力回升明显。     

直链型非离子表面活性剂在油水界面吸附的动态Monte Carlo模拟

用动态Monte Carlo方法模拟了对称性和非对称性直链非离子表面活性剂在油水界面的吸附过程,得到了关于系统达到平衡所需要的时间、界面上吸附的表面活性剂分子数、界面层厚度、系统链节密度分布、油水界面张力等动态和静态信息,讨论了表面活性剂分子的结构和浓度对它们的影响;系统达到平衡所需要的时间与表面活性剂分子的结构和浓度有关,表面活性剂分子结构一定时,系统处于临界胶束浓度（CMC）以下时,平衡时间随浓度增加而增加;表面活性剂分子数目一定,平衡时间与表面活性剂的链长和结构有关;达到平衡以后,系统的链节密度分布关于油水分界面的对称性与表面活性剂分子的对称性有关;直链型非离子表面活性剂的表面活性主要由其结构决定,对于对称性的非离子表面活性剂,链越长表面活性越高,而对于非对称非离子表面活性剂,其对称性越高,表面活性越高;在链长一定的情况下,油水界面张力随着表面活性剂分子浓度的增加而增加,在达到一个稳定值后,不再随着浓度改变而改变.     

二元复合驱表面活性剂界面张力研究

研究了二元驱用植物改性羧酸盐表面活性剂SNHD与原油间的动态界面张力,并探讨了聚合物、矿化度、pH值以及时间对界面张力的影响。结果表明SNHD与原油的界面张力能达到超低值;聚合物对界面张力影响不大;矿化度对低活性剂浓度体系界面张力的影响较大,随矿化度增加,界面张力减小;体系的最佳pH值约为7。     

强碱三元体系界面张力影响因素研究

界面张力是评价三元复合体系的重要指标。从三元复合体系表面活性剂浓度、碱浓度、聚合物浓度、水质矿化度以及体系稳定性等方面进行研究,得出不同表面活性剂、碱浓度下,三元复合体系界面张力先降低后升高,矿化度对界面张力的影响很大。0.30%S（表面活性剂）＋1.2%A（碱）＋1650 mg/LP（聚合物）三元复合体系的界面张力在...     

Adsorption Behavior of Nonionic Surfactants Studied by Drop Volume Technique

This study shows that the drop volume technique can be used to determine the adsorption behavior and interfacial adsorption kinetics of surfactants at fluid interfaces. Using this tensiometric method, one can determine not only the interfacial tension of the pure phases, but also the critical concentration for the formation of micelles (CMC) in a surfactant system, the quasi‐static (equilibrium) interfacial tension, the diffusion coefficient as a function of surfactant concentration, and the maximum adsorption density at the interface. The determination of the dynamic interfacial tension allows to indirectly characterize the kinetics of surfactant adsorption. The time dependence of the interfacial coverage resulting from this adsorption process is well described by two approximation solutions (for short and long adsorption times), with the result that the diffusion coefficients calculated as a function of surfactant concentration using these two methods show good agreement. The droplet formation and dripping process of a surfactant solution in a capillary was found to be quite different depending on whether the process occurred in gaseous or fluid surroundings. In particular, the formation of satellite droplets was different for the two different media, in terms of both the volume and shape of the satellite droplets.     

How to Attain Ultralow Interfacial Tension and Three-Phase Behavior with a Surfactant Formulation for Enhanced Oil Recovery: a Review—Part 3. Practical Procedures to Optimize the Laboratory Research According to the Current State of the Art in Surfactant Mixing

The minimum interfacial tension to be reached in enhanced oil recovery by surfactant flooding implies the attainment of a so-called optimum formulation. Part 1 of the present review showed that this formulation may be described as a numerical correlation between the involved variables defining the oil, the water, the surfactant and the temperature. Since it is unlikely to find a single surfactant matching the crude/brine/T/P system characteristic of a reservoir, a mixture of at least two surfactant species is always used. The scan technique method to test the mixing requires about ten interfacial tension or phase behavior experiments and results in a single data. Hence, the scan experiments have to be repeated many times to find a minimum tension which is low enough, e.g. 0.001 mN/m, for the given crude oil-brine system. Part 2 of this review has shown that there are many formulation variables and thus too many possibilities to easily choose experimental conditions. Since there is no simple method to select two or more surfactant species, the choice is made from partial experience or intuition, and sometimes at random. The laboratory time and cost to reach an appropriate optimum formulation is often excessive. Part 3 of this review shows that by cleverly using a three-surfactant mixture, the experimental work to attain a very low interfacial tension for a given reservoir case can be considerably reduced. It is a matter of using the available information along a proper sequential step by step path toward the optimum.