三次采油用石油磺酸盐的分析方法及其进展

综述了国内外关于三次采油中使用的石油磺酸盐的有效活性物含量、结构、平均当量及当量分布和临界胶束浓度的测定方法,总结了不同测定方法的特点,并指出了今后石油磺酸盐分析方法的研究方向。     

液相色谱法测定石油磺酸盐的组成

本文介绍了用高压液相色谱法测定石油磺酸盐中单、双磺酸含量的变化,建立了用于三次采油的石油磺酸盐分析方法,在测定中进行了一系列化学处理样品及色谱分析条件实验。该法测定的样品相对偏差小于10％。具有快速、灵敏等优点。     

木素磺酸盐在三次采油中应用的新进展

本文综述和评价了木素磺酸盐在三次采油中应用的新进展。单一的木素磺酸盐在油水界面的活性不高,不能有效地用于三次采油。木素磺酸盐和石油磺酸盐复合体系由于组份间的协同效应,在油/水界面产生起低界面张力。此外,体系内形成液晶相所产生的较高粘度,能够很好地控制体系流度。排驱实验的结果表明:这种复合体系成本较低且能产生较石油磺酸盐单一组分体系更高的采收率。     

中石化三次采油驱油剂及使用技术获突破

日前在北京召开的“胜利油田石油磺酸盐示范工程验收会”上传出消息说，经过5年的研制开发，我国三次采油驱油剂及其使用技术取得了重大突破。针对胜利油田油藏地质特征，经室内物理模拟驱油试验证明，使用胜利石油磺酸盐平均可提高采收率20个百分点。根据实验室模拟结果，使用该产品及其独有技术，每吨石油磺酸盐可以提高原油产量130多吨；     

驱油用表面活性剂的研究

综述了驱油用表面活性剂种类、制备方法、应用和研究趋势。三次采油中阴离子型表面活性剂应用最为普遍,其中以石油磺酸盐和烷基苯磺酸盐为最多,已有工业化产品;非离子表面活性剂常与磺酸盐类表面活性剂复配使用,可提高磺酸盐表面活性剂抗二价阳离子能力;生物发酵法制备的鼠李糖脂生物表面活性剂生产成本低,环境污染小,并已有工业化产品,是一种很有潜力的驱油体系;孪生表面活性剂具有许多优异的性能,在三次采油中应用前景广阔。研制耐高含盐量、耐高温、吸附损失低、成本低的表面活性剂成为驱油用表面活性剂的研究趋势。     

我国首创超重力技术生产石油磺酸盐

我国在国际上率先采用超重力技术生产石油磺酸盐取得突破性进展。北京化工大学与胜利工程设计咨询有限责任公司共同开发的1000吨／年三次采油用石油磺酸盐超重力反应器强化新技术,已进入产业化生产前的最后工艺完善阶段。此前的中试产品技术指标全部超过国家“863”计划要求,活性物含量提高到50％以上,能耗降低20％以上。     

亚甲基蓝-甲基橙混合指示剂测定三次采油用石油磺酸盐有效物含量

以海明1622为滴定剂,以亚甲基蓝一甲基橙混合物为指示剂,采用两相滴定法,测定了三次采油用石油磺酸盐中有效物的含量通过对影响滴定因素的考查,确定了滴定分析条件。结果表明：当亚甲基蓝与甲基橙的质量比为5：1,配成含有0.1％亚甲基蓝和0.02％甲基橙的混合指示剂,加量在4～8滴,可以明显地观察到终点颜色变化,其变化特点为上相由粉红色至蓝色,下相由蓝色至绿色。用该方法测定三次采油用石油磺酸盐有效物含量,终点清晰,干扰小,操作简便,重现性好,其相对标准偏差小于1.0％。     

驱油用石油磺酸盐成份分折

本文用溶解、萃取、反萃取的方法分离石油磺酸盐中的无机盐、活性物及油,考察了溶热纯制、无机盐种类、洗涤次数对无机盐分离效果的影响,温度、萃取剂配比和反萃取对活性物与油分离的影响;提出了合理的分析条件,建立了用于三次采油的石油磺酸盐成份分析的有效方法。     

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。     

新型石油磺酸盐性能研究

大庆油田目前已经进入高含水期,为保持原油产量需通过三次采油技术来提高大庆原油采收率.以大庆馏分油为原料,通过三氧化硫磺化,可以得到满足大庆油田化学驱油要求的石油磺酸盐.用生产的石油磺酸盐产品配制聚合物浓度为1 200 mg/L的三元弱碱体系与大庆原油界面张力均达到10-3 mN/m,甚至可以达到10-4 mN/m,表现出很好的界面活性和很强的适应性能.     

用气相色谱-质谱法分析三次采油用石油磺酸盐的结构

采用萃取法纯化工业石油磺酸盐试样;在N,N-二甲基甲酰胺溶液中以三氟乙酸酐为Lewis酸、KI为强亲核试剂,对纯化后的石油磺酸盐进行快速还原衍生化,并对衍生产物进行GC-MS分析。实验结果表明,当衍生反应体系中的n(石油磺酸盐)∶n(KI)∶n(三氟乙酸酐)=1∶20∶20时,衍生效果最优。采用HP-5石英毛细管柱,在程序升温(起始温度90℃保持2min,然后以4℃/min的速率升至300℃,保持10min)的GC分析条件下,石油磺酸盐衍生产物及其同分异构体得到有效分离。MS分析结果表明,石油磺酸盐试样中含有4种异构的癸烷基苯磺酸盐、4种异构的十一烷基苯磺酸盐、5种异构的十二烷基苯磺酸盐和6种异构的十三烷基苯磺酸盐。     

探讨两种国产石油磺酸盐间产生协同效应的机理

克拉玛依石油磺酸盐与安庆石油磺酸盐是有代表性的两种国产石油磺酸盐，前者由新疆原油磺化中和制得，后者是以催化裂化馏分油为原料经磺化中和制得。笔者应用^1H NMR和元素分析的方法测定了这两种石油磺酸盐的脱磺油，从而得到石油磺酸盐亲油基的支化度和芳香度。应用相图和测定Krafft温度的方法考察了该两种国产石油磺酸盐的亲水亲油性，由此探讨了该两种石油磺酸盐间发生协同效应的基础。应用绘制界面张力等值图的方法优化了该两种石油磺酸盐的复配，筛选了针对不同试验区块油、水及温度条件的表面活性剂驱油配方，验证了该两种石油磺酸盐之间的正协同效应。     

1-Phenylalkane Sulfonates for Studying Interfacial Tensions

A series of 1-phenylalkane sulfonates with high purity were synthesized through a simple and effective way. Interfacial tension (IFT) of 1-phenylalkane sulfonates against crude oil from Daqing oil field in China was investigated, interfacial tension minima were observed with changes of surfactant concentrations and time. Alkali concentrations where lowest interfacial tensions were achieved moved to low regions by increasing the chain length of 1-phenylalkane sulfonates, namely, 1-phenyldodecane sulfonate at about 2.2%, 1-phenyltetradecane sulfonate at about 0.6%, 1-phenylhexadecane sulfonate at about 0.3%. No minima were observed when interfacial tensions of pure 1-phenylalkane sulfonates against alkanes were measured. The phenomenon is quite distinct from that of 1-phenylalkane sulfontes against crude oil.     

一种改性石油磺酸钠的合成与表征

以大庆炼化公司的渣油-糠醛抽出油为原料，通过付-克反应、knoevenagcl反应和磺化反应，合成了一种改性石油磺酸钠（PCS）。对产物进行了表征及性能测试，并与普通石油磺酸钠性能进行比较。     

支链烷基苯磺酸钠的合成、表征及其结构对表面性质的影响

为了研究不同结构的支链烷基苯磺酸钠的分子结构与其表面活性之间的关系 ,以苯或烷基苯、酰氯及溴代烷为原料 ,经过酰化、格氏反应、氢化还原、磺化等步骤 ,合成了 6种分子结构明确的纯的支链烷基苯磺酸钠 ,并用核磁共振碳谱、傅里叶红外光谱对合成的化合物进行了表征 ,并分析了其高效液相色谱图。用Wilhelmy -Plate法测定了部分支链烷基苯磺酸钠水溶液的表面性质 ,发现苯环上不同位置的烷基链对其表面吸附和表面张力有不同的影响     

1-Phenylalkane Sulfonates for Studying Interfacial Tensions

Abstract

A series of 1-phenylalkane sulfonates with high purity were synthesized through a simple and effective way. Interfacial tension (IFT) of 1-phenylalkane sulfonates against crude oil from Daqing oil field in China was investigated, interfacial tension minima were observed with changes of surfactant concentrations and time. Alkali concentrations where lowest interfacial tensions were achieved moved to low regions by increasing the chain length of 1-phenylalkane sulfonates, namely, 1-phenyldodecane sulfonate at about 2.2%, 1-phenyltetradecane sulfonate at about 0.6%, 1-phenylhexadecane sulfonate at about 0.3%. No minima were observed when interfacial tensions of pure 1-phenylalkane sulfonates against alkanes were measured. The phenomenon is quite distinct from that of 1-phenylalkane sulfontes against crude oil.     

不同结构聚醚磺酸盐的耐盐性能和起泡性能研究

本研究合成并且测定了8种不同结构的聚醚磺酸盐表面活性剂的耐盐性能和起泡性能。结果表明：聚氧乙烯醚磺酸盐（AES）的耐盐性明显优于聚氧丙烯醚磺酸盐（APS）,其中OPES-4形成中相微乳的起始盐含量和最佳盐含量最大,分别达到了20g/L和48g/L;13APS-n起泡性能随PO链节数的增加逐渐变差,AES的起泡性能比APS更好,不同疏水基链长的AES随疏水基碳链增长表面活性剂起泡性能变差,疏水基链较短的13AES-3的起泡性能最好;NaCl和CaCl2的加入对AES的起泡性能影响较小,对APS的起泡性能影响较大。     

烷基醇(酚)聚氧烯基醚磺酸盐构效关系研究进展

简述了醇(酚)聚氧烯基醚磺酸盐的分类、分子结构特征以及常用合成方法,综述了醇(酚)聚氧烯基醚磺酸盐的结构与性能关系研究进展,如烷氧基团数、烃基链结构和长度对其溶解性、抗盐性、界面活性等方面的影响。针对醇(酚)聚氧烯基醚磺酸盐在油田领域的实际应用,阐述了进一步研究其构效关系的工作重点。     

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。     

合成润滑脂用高碱值磺酸钙的研制

以5种烷基苯磺酸A,B,C,D,E 为原料合成高碱值磺酸钙,并进一步合成润滑脂。结果发现,由C、D合成的磺酸钙转化成的润滑脂性能较好。设计正交试验,考察C、D合成磺酸钙时促进剂、助促进剂、水、二氧化碳等因素的影响,得到优化的工艺条件。在50 L反应器中进行中型放大试验,得到合格产品。其中以C为原料的磺酸钙碱值为396.1 mgKOH/g,100 ℃运动黏度为134.28 mm2/s,以D为原料的磺酸钙碱值为391.6 mgKOH/g,100 ℃运动黏度为92.27 mm2/s,二者的碳酸钙均为无定形结构。以上两种磺酸钙进行润滑脂中型试验时发现,磺酸钙转化为润滑脂的时间短、成脂性好,润滑脂高温性能及抗水性能好,其它性能均满足产品指标要求