将石油磺酸盐产品中未磺化油转变为石油羧酸盐的研究

将石油磺酸盐产品中未磺化油分离后进行氧化、皂化反应,表面活性剂产率提高25%以上,得到的石油羧酸盐与石油磺酸盐产品进行复配,在Na2CO3含量6数12 g/L及复配表面活性剂含量1数3 g/L的范围内,复配体系与大庆原油间可以形成超低界面张力。考虑到石油磺酸盐产品在分离未磺化油后活性会下降,又进行了将含有未磺化油的石油磺酸盐产品直接氧化的研究,得到石油羧酸盐和石油磺酸盐的混合产物,活性物含量提高8%以上,未反应油含量降低10%左右,氧化后界面活性得到保持或略有改善。用氧化后的产物配成的三元复合体系具有很好的界面活性长期稳定性,在6个月的贮存测试期间均保持了初始时10-4m N/m数量级的超低界面张力。     

糠醛抽出油制取驱油用表面活性剂的研究

以大庆炼油厂减二线糠醛抽出油为原料,发烟硫酸为磺化剂,在釜式磺化反应器中制备了一种石油磺酸盐表面活性剂,考察了合成条件对产品收率及表面活性的影响。结果表明,在酸油质量比为0．4：1,反应温度60℃,磺化时间45min的最佳合成工艺条件下,石油磺酸盐表面活性剂的收率为46．2％,产品活性物含量48．2％;石油磺酸盐溶液浓度在1mmol／L时油水界面张力31．5mN／m,临界胶束浓度1．7×10^-3mmol／L;与碳酸钠复配后,界面张力可降低至10^-3mN／m,适合用作三次采油用驱油表面活性剂。     

驱油用石油磺酸盐的界面张力研究

表面活性剂驱主要是通过表面活性剂降低油水界面张力、提高毛管数而起到提高原油采收率的作用，而石油磺酸盐是一类重要的磺酸盐型表面活性剂。由于石油磺酸盐耐温，适当结构加上适当条件可产生超低界面张力，与非离子表面活性剂相比吸附量少，而且磺化工艺简单、成熟，原料来源广、便宜，使它成为一种重要的驱油用表面活性剂。本文重点对石油磺酸盐的表面张力对提高采收率方面作了阐述，并与其他类表面活性剂进行了比较。     

一种驱油用石油磺酸盐的制备及评价

以绥中36-1低凝环烷基减压馏分油为原料,以三氧化硫为磺化剂,用单管降膜式磺化反应器制备了一种石油磺酸盐产物。对磺化工艺条件进行了优化,在反应温度30℃、SO3与芳烃物质的量比为1.2∶1、三氧化硫体积分数为4.2%、稀释剂与原料油质量比为1.25∶1、稳定60min、老化温度40℃、老化30min的条件下,石油磺酸盐产物的收率为53.7%,产物有效物含量高,平均相对分子质量适中,具有较宽的平均相对分子质量分布,表面活性强。石油磺酸盐产物在较低浓度下,即可有效降低原油-水体系的界面张力,分别与正戊醇、碳酸钠或氯化钠复配后,界面张力可降低至10-3mN/m,适合用作三次采油用驱油表面活性剂。     

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。     

重烷基苯磺酸盐弱碱化复配应用进展

石油羧酸盐与重烷基苯磺酸盐表面活性剂具有良好的协同作用,该复配体系在较宽的表面活性剂和弱碱浓度范围内均能形成超低的界面张力,重烷基苯磺酸盐与石油羧酸盐复配比例一般在3～4∶1。石油磺酸盐是目前应用最广泛的一类表面活性剂,在与重烷基苯磺酸盐复配中,一般复配比例为重烷基苯磺酸盐∶石油磺酸盐=1∶1或2∶1。由东北石油大学研制合成的甜菜碱型表活剂在弱碱和无碱情况下都能达到超低界面张力。     

复配表面活性剂对三元复合体系界面张力影响研究

研究了石油羧酸盐与不同磺酸盐的复配体系的界面活性,测定了复配表面活性剂在大庆油砂上的吸附量。结果表明,复配体系的界面活性优于单一的磺酸盐体系。将少量磺酸盐与石油羧酸盐复配,可使体系达到超低界面张力,碱度范围拓宽,初始界面张力变低。复配表面活性荆吸附过程中羧酸盐起到了牺牲剂作用,降低了磺酸盐的吸附损失,复配体系的这些特点对提高驱油效率很有利。     

石油羧酸盐与烷基苯磺酸盐的复配效果及其结构成因

为揭示石油羧酸盐与烷基苯磺酸盐复配体系的性能特征,考察了石油羧酸盐和烷基苯磺酸盐形成的混合胶束(超分子结构)对复配体系界面活性的影响。结果表明,亲水亲油平衡值(HLB值)的差别使石油羧酸盐分子和烷基苯磺酸盐分子在油水界面上插入深度不同,由于距离拉开而减少了极性基团间的斥力,因而混合胶束排列得较紧密,界面吸附增加,界面活性比单剂好。此结构特点对复配体系界面活性的影响体现在:复配体系能在较宽的表面活性剂浓度及矿化度范围产生超低界面张力;在0.6%数1.2%弱碱(Na2CO3)下有优良的界面活性,避免了强碱(Na OH)对地层的伤害;达到超低界面张力所需表面活性剂浓度较低,可以降低驱油剂成本;在和油粒接触后可较快达到超低界面张力,对驱油过程有利。复配体系在强碱、弱碱、无碱情况下的界面活性均较好。和石油羧酸盐有良好协同效应的烷基苯磺酸盐应是直链分子结构,才能形成较紧密的混合胶束,具有较高的界面活性。     

长庆自主石油磺酸盐表面活性剂的研发

以长庆油田馏分油为原料,开展驱油用石油磺酸盐表面活性剂合成及优化研究。通过研究区流体组分-表面活性剂构效关系、原料油结构及石油磺酸盐分子设计及合成,初步确定以减三线馏分油为主原料生产石油磺酸盐,合成可使油水界面张力达10~(-2)数10~(-3)m N/m数量级的石油磺酸盐(浓度为2000 mg/L)小试产品。通过磺化工艺优化,确定了以气态SO_3作为磺化剂,采用气相连续膜式磺化工艺进行长庆石油磺酸盐中试生产,制得了石油磺酸盐中试产品CPS-1。浓度为2000 mg/L的CPS-1溶液可使长庆油田MB3区油水界面张力降低到10-2数10~(-3)m N/m数量级,具有较高的界面活性,此外,CPS-1溶液的p H值为7.6数8.5,可满足无碱二元驱用表面活性剂的pH值要求。     

α-烯基磺酸盐表面活性剂的合成及性能

以抚顺石油厂生产的副产品AO(α-烯烃)为原料,利用降膜式磺化装置合成了系列α-烯基磺酸盐袁面活性剂。用美国Texas-500型旋滴界面张力仪,对α-烯基磺酸盐表面活性剂的合成条件(磺化温度、投料比、保护风等)进行了评价,并确定了合成α-烯基磺酸盐表面活性剂的工艺参数。针对大庆油田的地层物性,研究了α-烯基磺酸盐表面活性剂体系中的活性剂浓度及耐盐度对界面张力的影响,得出了α-烯基磺酸盐表面活性剂体系能与大庆原油形成超低界面张力的结论,从而为大庆油田α-烯基磺酸盐表面活性剂工业化生产的工艺条件提供了依据。     

表面活性剂增效碱驱中表面活性剂之间的协同效应

本文考虑了在碱（Ｎａ２ＣＯ３）性条件下表面活性剂之间在界面张力性质、耐盐性及驱油效率等方面的协同效应。实验结果表明，阴离子表面活性剂（石油磺酸盐）与非离子表面活性剂之间的复配，除在界面张力性质方面显现出比石油磺酸盐之间更好的协同效应外，石油磺酸盐在较高矿化度下的溶解性也获得根本改善，能够顺利通过孔隙介质并获得较高的驱油效率，长期放置亦无沉淀发生，为热力学稳定体系。     

胜利原油活性组分对其与烷基苯磺酸盐溶液组成的体系油-水界面张力的影响

 采用柱色谱四组分分离方法(SARA)对胜利原油进行分离,依次得到沥青质、饱和分、芳香分和胶质;采用碱醇液法萃取胜利原油得到其酸性组分,测定了各原油活性组分模拟油与烷基苯磺酸盐配制的系列标准溶液组成体系的油-水界面张力。结果表明,原油的酸性组分在低质量分数时通过改变油相的等效烷烃碳数（EACN）影响体系的油-水界面张力;高质量分数时则与表面活性剂混合吸附,使得体系油-水界面张力大幅度升高。胶质对其模拟油-表面活性剂标准溶液体系的油-水界面张力的影响与酸性组分的规律一致;沥青质的界面活性弱于酸性组分,混合吸附能力较弱,高质量分数时使体系油-水界面张力小幅度升高;饱和分和芳香分只影响油相的性质。     

脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐系列表面活性剂的协同效应

为满足高温、高盐油藏三次采油的需求,采用自制的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(NNA)系列作为抗温、耐盐驱油表面活性剂,考察了脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐系列表面活性剂复配前后原油 矿化水体系界面张力的变化,并讨论了其协同效应,并采用静态吸附实验考察了该系列表面活性剂的吸附性能。结果表明,随着NNA表面活性剂分子中氧乙烯链节数的增加,原油 矿化水体系的油 水界面张力最低值对应的矿化度向着高矿化度方向移动,当氧乙烯链节数适中时,可以获得超低油 水界面张力。同系列表面活性剂复配可以显著改善表面活性剂体系的界面活性,具有明显的协同作用。复配表面活性剂使油 水界面张力达到平衡值的时间大大缩短,拓宽了达到超低界面张力的表面活性剂质量分数范围（003%～015%）,耐盐性能也得到提高,使用单剂时耐盐能力在100 g/L以下,复配后耐盐能力达到100 g/L以上。同系列表面活性剂在油砂上的吸附规律相同,从而降低了表面活性剂被地层色谱分离的可能。     

石油羧酸盐的研制及其在三次采油中的应用

介绍了以大庆原油馏分油为原料,采用液相氧化法生产石油羧酸盐的合成工艺。根据石油羧酸盐与烷基苯磺酸盐的协同效应,研究了两种国产表面活性剂的复配体系与大庆原油间的界面性能。室内研究结果表明,该复配体系能与大庆原油形成10^-3mN/m以下的超低界面张力,三元复合体系驱油效率比水驱提高20％（OOIP）左右。该项成果的应用可使三元复合驱成本降低30％以上。该项研究实现了配方的中试国产化,为在大庆油田大面积推广三元复合驱奠定了良好的理论和实践基础。     

Effect of active species in crude oil on the interfacial tension behavior of alkali/synthetic surfactants/crude oil systems

The effect of active species present in crude oil on the interfacial tension （IFT） behavior of alkali/synthetic surfactants/crude oil systems was studied. The system consisted of heavy alkyl benzene sulfonate, sodium chloride, sodium hydrate and Daqing crude oil. Experimental results indicated that active species would diffuse from oil/aqueous interface to aqueous phase and finally an equilibrium could be reached in the system with increasing contact time. Moreover, the minimum IFT and equilibrium IFT values increased with increasing contact time and a linear relationship existed between dynamic IFT and f^-1/2 when IFT value approaching the minimum and after the minimum IFT was reached. This indicated that the dynamic IFT-time behavior was diffusion controlled. The oil and aqueous phases were analyzed by infrared （IR） spectroscopy. IR spectra of oil and aqueous phases illustrated that the content of active species in the oil phase decreased, but the content of active species in the aqueous phase increased after alkali reacted with crude oil. This indicated that the active species present in oil played an important role in reducing IFT.     

Preparation of Surfactant for Oil Displacing Refined from Furfural Extract Oil

Abstract

Petroleum sulfonate (PS) was prepared in an autoclave sulfonation reactor using HIV-400 furfural extract oil of Daqing Refinery as feedstock and oleum (120%) as sulfonation agent. The effects of synthesis conditions were studied, and the PS yield was 45.1% with 48.2% of active components under the following best synthesis technology conditions: acid–oil ratio of 0.45:1 and reaction temperature of 60°C. The interfacial tension between crude oil and the water phase was effectively reduced by adding the PS at low dosage, when it was compounded with sodium carbonate, the interfacial tension could be under 10^?3 mN/m, meeting the requirements of an oil-displacing surfactant.     

纳米二氧化硅在三次采油中的应用研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅,对其进行了有机改性。将纳米二氧化硅、改性纳米二氧化硅分别与油田驱油中广泛应用的石油磺酸盐组成复合体系,采用TX-500界面张力仪测定了该复合体系降低油水界面张力的能力。研究结果表明:表面活性剂总浓度为1%时,石油磺酸盐、纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合体系能使油水界面张力降低至0.01mN/m左右,改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合体系能使油水界面张力降低至3.37×10^-3mN/m左右。改性纳米二氧化硅加入石油磺酸盐显著地降低了油水界面张力,从而提高了原油的采收率。     

石油羧酸盐和磺酸盐复配体系的界面活性

研究了用石油馏分液相氧化产物制得的石油羧酸盐与不同磺酸盐（ＯＲＳ－４１、Ｂ－１００、ＭＳ－４５等）的复配体系的界面活性。结果表明,复配体系的界面生优于单一的石油羧酸或磺酸盐体系。复配体系的这些特点对提高驱油效率很有利。