表面活性剂同系物体系对原油界面张力的影响

分别从表面活性剂的亲油性和亲水性的二种性能 ,研究了复配型表面活性剂的性能及规律。在表面活性剂同系物复配的研究中 ,得出相对分子质量分布窄的表面活性剂不能与原油形成低的界面张力 ,但两种以上相对分子质量分布窄的表面活性剂按一定比例混合后 ,则可以与大庆原油形成超低界面张力。形成超低界面张力的表面活性剂平均当量范围为 410～ 430 ,相对分子质量、碱浓度和界面张力三者之间有一定规律 ,即表面活性剂平均相对分子质量增加 ,界面张力曲线向低浓度碱方向移动 ;平均相对分子质量降低 ,界面张力曲线向高浓度碱方向移动。相对分子质量分布是影响界面张力的又一因素 ,表面活性剂相对分子质量分布、原油中的碳数分布和界面张力可能存在某种特定联系。支链对降低界面张力方面比直链有更好的效果 ,表面活性剂相对分子质量越高 ,则油砂对其吸附量越大     

超低界面张力表面活性剂分类及其应用

化学驱油作为一种最常用采油技术,在我国各大油田已被广泛应用,其中表面活性剂有着重要作用。由于碱性物质的存在有许多不利方面,如油层和油井结垢等,都不利于提高采收率;另外,表面活性剂的作用是降低界面张力,超低界面张力的表面活性剂是研究趋势。超低表面活性剂在EOR、降压增注、油井吞吐等方面都有着广泛的应用,本文主要总括了有碱和无碱超低界面张力表活剂的类别及其应用,为油田的高效开发提供依据。     

耐温抗盐表面活性剂溶液与原油的界面张力

研究了二甘醇双(α-磺酸钠)烷基羧酸酯(DMES-n)、十二烷基二甲基胺乙内酯(BS-12)两类表面活性剂与原油的界面张力,并考察了表面活性剂的耐温抗盐性。实验结果表明,DMES-n能将油水界面张力降低至10-2mN/m数量级,但是抗盐性不如BS-12;将两者复配后,在NaCl浓度为30 000～100 000 mg/L、MgCl2和CaCl2浓度为10 000 mg/L的条件下,DMES-14/BS-12和DMES-16/BS-12复配体系都能将油水界面张力降低至10-3mN/m数量级,表明复配体系既具有更好的降低界面张力的能力,同时还具有良好的抗高盐、高钙镁性能以及良好的耐温性。     

超低界面张力重烷基苯磺酸盐复配驱油剂研究

研究了不同浓度的重烷基苯磺酸盐对长庆油田S区块的原油界面张力的影响,将重烷基苯磺酸盐与阴离子和甜菜碱表面活性剂复配,使油/水界面张力降至超低(10^(-3) mN/m数量级),并研究复配体系的乳化、自发乳化、耐温耐盐以及稳定性。结果表明,重烷基苯磺酸盐的复配体系具有优秀的降低界面张力的能力,尤其是与石油磺酸盐和椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱(CHSB),能够大幅提升界面张力性能,同时两种复配体系具有优异的耐温耐盐稳定性。     

碱对阴-非离子表面活性剂的界面活性影响研究

以某油田作为油相,研究了不同浓度的碱(苛性碱与碳酸钠)与阴-非离子表面活性剂(AEC、AES)复配体系在55℃时与原油油水界面张力行为。首先通过阴-非离子表面活性剂与地层水的配伍性实验筛选合适的阴-非离子表面活性剂;然后通过碱与筛选出来的表面活性剂复配,研究不同浓度下碱对该表面活性剂的界面张力的影响效果。研究结果表明:0.01%~1.20%Na OH分别与0.1%AES和0.3%AEC组成的复配体系体系以及0.01%~1.20%Na2CO3分别与0.1%AES和0.3%AEC组成的复配体系体系能够产生一定的协同效应,使得油水界面张力逐渐降低,最终都能达到10-3m N/m的超低界面张力,而且在相同浓度的Na OH、Na2CO3下,含AES的复配体系要比含AEC的复配体系所得到界面张力低。考虑到碱耗以及对储集层伤害的影响,选择0.6%~1.2%Na2CO3与0.1%AES复配体系能更好的达到降低油水界面张力、提高油田采收率的目的。     

表面活性剂界面吸附的研究

综述了4种主要表面活性剂的界面吸附模型,有Langmuir吸附模型、Frumkin吸附模型、重排吸附模型和严格重排吸附模型;讨论了这4种吸附模型的特点和相互间的联系,并且介绍了这些吸附模型在表面活性剂界面吸附研究中的应用,旨在为吸附模型在表面活性剂界面吸附的研究提供系统的理论基础和理论指导。最后提出了这4种吸附模型在表面活性剂界面吸附研究中的应用前景。     

Gemini表面活性剂降低油水界面张力性能的研究

本研究以重烷基苯和十二烷基苯为原料合成磺酸盐型阴离子Gemini表面活性剂,并用其盐水溶液对原油进行界面张力测试,研究了不同条件下台成出的Gemini表面活性剂及其浓度对原油界面张力的影响。测试结果发现以十二烷基苯及十二烷基苯和重烷基苯复配合成的Gemini表面活性剂对孤岛13XN712油样的界面张力可降低至10^-4mNm^-1。同时发现磺化试剂用量增加会使界面张力上升,表面活性剂加入量也不宜少于0．3％。     

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。     

重烷基苯磺酸盐复配体系获得超低油水界面张力

将阴离子表面活性剂窄馏分重烷基苯磺酸盐(HABS 3#)与不同类型的表面活性剂复配,并测定复配体系对十二烷/水溶液的界面张力。结果表明,阴离子HABS 3#与非离子脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、两性离子椰油酰胺甜菜碱(CAB-35)、阴离子窄馏分重烷基苯磺酸盐(HABS 1#)复配后,均能在总浓度为0.01%时,在一定的复配比例下,使得油水界面张力降至超低(10^(-3)mN/m),而与阳离子十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配后,体系对油水界面张力反而升高。获得最低油水界面张力时的复配比例分别为AEO-9含量15%,CAB-35含量40%,HABS 1#含量10%,CTAB含量0。     

碱/烷基硫酸盐、烷基磺酸盐体系与原油间的动态界面张力的研究

合成了一系列高纯度的表面活性剂。在碱溶液中添加单一的表面活性剂 ,简化了驱油体系。考察了表面活性剂的结构、浓度与动态界面张力的关系。结果表明 ,只有当表面活性剂在两相的分配系数适当时 ,才具有较高的活性     

三元复合体系界面张力的影响规律研究

以河南双河油田为研究对象,以吸附理论和扩散理论为基础,利用物理模拟实验通过分析碱和表活剂对界面张力的影响,进一步探究了三元复合体系中协同效应对油水界面张力的影响,最后通过数值模拟技术验证了不同碱浓度对三元复合体系降低油水界面张力的影响,提高了实验研究成果在实际矿场应用中的可靠性和准确性。结果表明,三元复合体系的协同效应能有效降低油水界面张力,其中聚合物主要延长起到超低界面张力时间的作用,但不影响平衡界面张力值,表面活性剂和碱主要起到降低平衡界面张力最低值的作用。     

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     

油水界面行为对原油乳状液破乳的影响

测定了在破乳剂作用下原油乳状液的油水界面张力,界面膜强度及破乳脱水率,结果表明,界面张力的变化与体系的初始状态有关,它反映了破乳剂分子在界面上的吸附程度,界面张力的高低不能作为破乳剂破乳效果的依据。具有较强的油水界面吸附能力而又能显著降低界面膜强度的破乳剂分子,能达到较好的破乳效果。     

孤东原油组分的界面张力测定

按常规四组分分离法将孤东1#原油分离为饱和分、芳香分、胶质、沥青质,它们在原油中的质量分数分别为:45 88%,22 45%,14 73%,14 43%。将各组分在原油中所占的质量分数的十分之一和煤油配制成模拟油,模拟油与蒸馏水、碱水〔w(Na2CO3)=1 2%)〕体系的界面张力分别为:35 700,13 360;24 520,4 630;22 760,5 610;19 380,0 056mN/m。并对各分离组分进行了红外光谱、元素组成、相对分子质量测定。结果表明:界面张力的大小与各组分中的含氧量有关,含氧量越高,界面张力越低。沥青质是孤东1#原油的主要活性物质;w(沥青质)=3%时,模拟油与碱水〔w(Na2CO3)=1 2%〕体系的界面张力为0 0053mN/m。     

The Interfacial Tension Between Cationic Gemini Surfactant Solution and Crude Oil

The effects of the hydrocarbon chains and spacer groups of gemini surfactants, salt, temperature, and polymer on the interfacial tension of crude oil–water mixtures were investigated in this paper. The length of the alkyl chain is a major factor affecting the properties of a gemini surfactant, and the spacer group is also an important factor influencing the surfactant properties. The addition of salt results in a great decrease in the CMC and favors the reduction of interfacial tension, which shows that a gemini surfactant has a good synergism with salt. Variation in temperature will affect the dynamic and equilibrium interfacial tension, and increasing the temperature can shorten the time to reach the equilibrium and decrease the equilibrium interfacial tension in the range of experimental temperatures. With the addition of polyacrylamide (PAM), it takes longer to reach equilibrium, but this has little effect on the value of equilibrium interfacial tension.

Effects of Polyether Surfactants on Dynamic Interfacial Tension of Betaine Solutions against Crude Oil

The dynamic interfacial tension (IFT) of betaine and betaine/polyether‐nonionic surfactant‐mixed systems against hydrocarbons, kerosene, and crude oil–water was studied using a spinning‐drop tensiometer. The influence of average molecular weight of polyether‐nonionic surfactants on IFT of mixed solutions was investigated. On the basis of the experimental results, one can find that it is difficult to reach the ultralow IFT value for betaine solution against hydrocarbon and kerosene because of the mismatch between the hydrophobic and hydrophilic groups. After purification, kerosene still contains a small amount of carboxyl groups, which can exert a synergistic effect on surfactants resulting in a lower IFT. The IFT of betaine and mixtures against Daqing crude oil can reach an ultralow value because of the mixed adsorption of surfactant and petroleum soap molecules. For mixed solutions, with the increasing concentration of added polyether, the decrease of petroleum soaps at the oil–water interface results in the destruction of synergistic effects.     

伊朗轻质原油减渣馏分油水界面张力的研究

The vacuum residual from Iranian Light crude oil are separated into a series of 16 narrow fractions according to the molecular weight by the supercritical fluid extraction and fractional (SFEF) technology. The chemical element and the UV spectrum of each fraction are analyzed. The effects of several factors on the interfacial tension are investigated, which are the fraction concentration in oil phase, the ratio of oil component, the salts dissolved in the water phase and the pH value. The interfacial tension decreases rapidly as the concentration of the residual fraction in the oil increases, showing a higher interfacial activity of the fraction. The interfacial tension changes, as the amount of absorption or the state of the fractions in the interface changes resulting from different ratios of oil, different kinds or concentrations of salts in water, and different pH values. It is concluded that the intrfacial tension changes regularly, corresponding to the regular molecular parameters of the vacuum residual fractions.     

A New Benzylated Fatty Acid Amide Amphoteric Surfactant Derived from Hydrogenated Castor Oil with Ultra-Low Interfacial Tension between Crude Oil and Brine

Hydrogenated castor oil from castor oil is promisingly used as raw materials for lubricants, coatings, cosmetics, and pharmaceutics due to high melting point and stable physical properties. However, the chemical modification of the hydrogenated castor oil has been rarely investigated. Here, we report a N-phenyl-fatty-amido-1-propyl-N,N-dimethyl-amino-carboxyl-betaine surfactant derived from hydrogenated castor oil with excellent interfacial properties through a rapid synthetic process, including direct alkylation, amidation, and quaternization. The interfacial tension between crude oil and brine was ultra-low for a low dosage of 0.007 g L⁻¹ of surfactant in aqueous solution without any alkali addition, which implies a potential application in enhanced oil recovery.