驱油用表面活性剂的研究进展

介绍了表面活性剂驱提高采收率机理,以及驱油用表面活性剂研究现状。重点介绍了改性碱木质素、石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、混合羧酸盐等油田应用最广泛的几种表面活性剂,指出表面活性剂驱面临的问题及发展趋势。     

稠油热采用起泡剂的筛选

为获得起泡性能和耐温性能良好的稠油热采用起泡剂,评价了石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基醇醚羧酸盐、烷基醇醚磺酸盐等12种常用的国产表面活性剂的起泡能力和热稳定性。结果表明,烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基二苯醚二磺酸盐、短链醇醚磺酸盐和短链醇醚羧酸盐具有较好的起泡能力和泡沫稳定性;12种表面活性剂中,长链α-烯烃磺酸盐和长链烷基苯磺酸盐在高温下的阻力因子最高,重烷基苯磺酸盐和石油磺酸盐的阻力因子最低;在实验条件下,各表面活性剂的耐温能力依次为:烷基苯磺酸盐α-烯烃磺酸盐烷基二苯磺醚二磺酸盐醇醚磺酸盐≈醇醚羧酸盐重烷基苯磺酸盐石油磺酸盐。建议用长碳链烷基苯磺酸盐或长链α-烯烃磺酸盐作为高温起泡剂。     

磺酸盐型表面活性剂的研究进展

磺酸盐型表面活性剂因具有较高界面活性、良好水溶性、耐温抗盐、耐酸耐碱以及环境友好等优良性能一直备受国内外学者的关注。因此,在前期工作的基础上,系统地综述了磺酸盐型表面活性剂的研究现状与进展,重点介绍了磺酸盐型表面活性剂的磺化机理、合成方法、物化性能和应用领域,并对磺酸盐型表面活性剂的分子结构设计、应用前景以及发展趋势进行了展望。合成性能高效、价格低廉、界面友好的新型磺酸盐表面活性剂是未来研究的重点。     

高温高盐油藏用化学驱油剂的研究

综述了油田开发用表面活性剂和聚合物驱油剂的应用,对耐温抗盐表面活性剂和聚合物驱油剂的研制开发作较详细介绍。耐温抗盐表面活性剂包括非离子-阴离子复合型表面活性剂,尤其是非离子和阴离子表面活性官能团在同一分子中,其抗盐性更好;芳基烷基磺酸盐;α-烯烃磺酸盐系列以及高分子型阴离子表面活性剂。耐温抗盐聚合物包括两性聚合物,耐温耐盐单体共聚物,疏水缔合聚合物,梳型聚合物,水溶性双亲聚合物以及多元组合聚合物。分析了高温高盐油藏用化学驱油剂的应用前景。     

大庆油田三元复合驱表面活性剂研究及发展方向

综述了大庆油田三元复合驱表面活性剂研究与发展的状况,介绍了石油磺酸盐、石油羧酸盐、木质素磺酸盐、烷基苯磺酸盐及生物表面活性剂在大庆三元复合驱技术中的研究与应用。指出了大庆油田三元复合驱表面活性剂的研究和发展方向。     

用于驱油的以重烷基苯磺酸盐为主剂的表面活性剂的工业化生产

以生产十二烷基苯的副产物重烷基苯为原料,用适当改进的十二烷基苯磺酸盐的生产装置可以制备用于油田三次采油的以重烷基苯磺酸盐为主表面活性剂的驱油用表面活性剂。该生产工艺主要包括空气干燥、SO3发生、磺化、老化与水解、尾气处理、中和复配等步骤。在生产过程中,由于重烷基苯的组成较为复杂,导致影响因素的复杂化;通过对原料进行适当的预处理、工艺参数优化及对生产装置各个单元设备的适当改进,生产以重烷基苯磺酸盐为主表面活性剂的驱油用表面活性剂可使国内油田的原油与注入液之间形成超低界面张力(10-3mN/m级)。应用实例表明,以重烷基苯磺酸盐为主表面活性剂的三元复合驱油体系具有优良的性能及极高的实际应用价值。     

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。     

磺酸盐与磺酸盐表面活性剂协同作用研究

为获得具有性能优良的表面活性剂,研究了磺酸盐与磺酸盐表面活性剂在降低油水界面张力方面的协同作用。选取了十二烷基苯磺酸钠(C12ΦS)与4-(7'-十四烷基)苯磺酸钠(7C14ΦS)、4-(8'-十八烷基)苯磺酸钠(8C18ΦS),绘制了磺酸盐及复配体系的烷烃扫描曲线,考察了表面活性剂的亲水亲油性能、复配比例对协同作用的影响及磺酸盐及复配体系降低原油界面张力的能力。证实了磺酸盐与磺酸盐复配协同作用源自亲水亲油性能的改善,亲油性磺酸盐8C18ΦS与亲水性磺酸盐C12ΦS、7C14ΦS复配,可以获得具有适中亲水亲油性能的复配体系,实现协同降低界面张力作用,通过适当的磺酸盐表面活性剂复配可使长庆油田原油与1%Na Cl水溶液的界面张力降低至超低值。     

石油磺酸盐表面活性剂的研发与生产

本文简要叙述了“三元复合驱”提高油田采收率的现状和前景，介绍了中国石油大庆炼化公司石油磺酸盐研究的基本情况，分析了建设石油磺酸盐表面活性剂工业化生产基地的珏要性和可行性。     

烷基苯磺酸钠长链烷基中二甲基苯取代位置与起泡性的关系

摘要： 采用改进的Ross-Miles法研究了3种十七烷基芳基磺酸盐表面活性剂（C17-2S、C17-6S、C17-8S）的泡沫性能,重点考察了表面活性剂分子结构、质量浓度、温度、氯化钠对它们的泡沫性能的影响。结果表明,随表面活性剂分子结构中苯环向烷基链中心移动,表面活性剂的泡沫性能变好。随表面活性剂质量浓度的增大,起泡能力增强,当浓度达到1g/L时,发泡高度不再随浓度增大而改变,而是趋于一个稳定值。半衰期也随浓度增大而先下降,达到最低点后又回升到某一稳定值。温度升高,表面活性剂的起泡性能增强;稳泡性能减弱。有盐存时表面活性剂的起泡性能变差,随氯化钠浓度的升高泡沫高度一直下降。     

Preparation and Characterization of Petroleum Sulfonate Directly from Crude

Abstract

Sulfonate surfactants used in enhanced oil recovery (EOR) need not be very pure, such as linear alkyl benzene sulfonate, but should be similar in terms of surface activity. The possibility of preparation, isolation, and purification of petroleum sulfonate directly from crude is studied in the lab. Crudes chosen in this study are GSPC and Panna supplied by Oil and Natural Gas Corporation (ONGC), India. Crude is digested with sulfuric acid (98%) or oleum (20%) for sulfonation and then neutralized with sodium hydroxide. Finally, sulfonate surfactant is isolated and purified by a series of solvent extraction procedures using alcohols and alkanes. The sulfonate surfactant obtained is characterized with respect to EOR applicability, e.g., surface tension measurement and interfacial tension measurement against benzene. The dosing of the sulfonating agent was verified to study its effect on yield of sulfonate and surface tension value. The yield of sulfonate increases with the increase in dosing of the sulfonating agent; however, the surface activity of sulfonate decreases. Optimum yield and surface activity are obtained for sulfonate surfactants produced from GSPC crude when a crude-to-sulfonating agent volume ratio of 1:5 is used. Surface activity of sulfonate surfactant obtained from GSPC crude compares well with commercially available surfactant, TRS 10-80, used in EOR. This study also brings the possibility of an in situ generation of sulfonates in oil fields for EOR.     

烷基苯磺酸盐表面活性剂结构分析及性能评价

通过研究分析国内外几种烷基苯磺酸盐表面活性剂的结构特征,给出单、双磺酸盐的含量、纯度、相对分子质量分布及结构组成。并对这几种表面活性剂进行界面活性、粘度、热稳定性及吸附等性能评价,筛选出适合弱碱三元复合体系的国产烷基苯磺酸盐表面活性剂。     

石油磺酸盐的结构与界面活性的关系及其质量评价

研究了石油磺酸盐的结构与界面活性之间的相互关系并对其进行了质量评价。实验结果表明,当石油磺酸盐溶液与原油的界面张力小于0.050 mN/m、介于0.05～0.150 mN/m或大于0.150 mN/m时,石油磺酸盐的界面活性分别表现为优异、良好和较差;质谱分析结果显示,石油磺酸盐试样中含有烷基苯、烷基萘、烷基茚满、烷基菲、烷基苊、烷基芴和烷基联苯磺酸盐7种类型的磺酸盐,当烷基苯、烷基萘、烷基茚满和烷基苊磺酸盐的质量分数分别为20.0%,5.2%,6.1%,4.6%左右时,试样具有一定的界面活性;待测试样与标准试样(试样9)的相关系数大于0.930时,该试样具有一定的界面活性,相关系数越接近1.000,界面活性越优异。     

环烷基石油磺酸钠胶束增溶及乳化携油 作用分析及应用

为了揭示环烷基石油磺酸钠在砾岩油藏聚合物/表面活性剂二元复合驱中对提高采收率的影响,利用激光粒度仪和紫外分光光度仪测定了环烷基石油磺酸钠溶液的胶束尺寸和增溶量,利用微流控模型驱替实验和岩心驱替实验研究了环烷基石油磺酸钠乳化对提高采收率的影响。结果表明,与十二烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸钠相比,同浓度下环烷基石油磺酸钠胶束增溶原油尺寸最大,增溶原油量最多,1 t环烷基石油磺酸钠溶液可极限增溶350 kg的原油。环烷基石油磺酸钠易与原油发生乳化,乳化后可增加驱油体系黏度,起到控制流度的作用,有利于提高采收率。在克拉玛依油田七中区二元复合驱现场试验中,根据岩心渗透率和含油饱和度的不同,通过改变表面活性剂的加量,调节驱油体系的乳化综合指数可大幅提高驱油效率。     

三次采油用烷基苯磺酸盐类表面活性剂研究

介绍了以抚顺洗化厂的重烷基苯为原料经切割筛选,采用SO3降膜式磺化工艺合成出烷基苯磺酸,再经中和、复配,研制出了性能稳定的烷基苯磺酸盐,室内评价结果表明,该表面活性剂能与大庆原油形成10^-3mN/m数量级的超低界面张力,而且界面张力性能稳定,其三元复合体系驱油效率砒水驱提高20%以上,同时,实现了表面活性剂的国产化配方,大大降低了三元复合驱成本,为大庆油田以烷基苯磺酸盐为主表面活性剂大面积推广三元复合驱奠定了理论和实践基础。     

阴离子混合表面活性剂体系的胶束性质

为了研究化学驱中表面活性剂复配体系的混合胶束性质,为表面活性剂复配体系的色谱分离预测提供必要的参数,测定了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二酸钠(SLA)以及SDBS和十四烷基苯磺酸钠(STBS)两种混合体系的表面张力,考察了电解质浓度、种类对混合体系临界胶束浓度和相互作用参数的影响。实验结果表明,在无机电解质浓度远大于表面活性剂浓度时,烷基链长不同的磺酸盐的混合胶束形成性质可用Clint模型描述,而磺酸盐和羧酸盐的混合表面活性剂临界胶束浓度(cmc)可用规则溶液理论(RST)来描述。对于SDBS／STBS混合体系,添加不同价态的阴离子对混合cmc的影响不同。在相同电解质浓度下,碱性和弱碱性条件使SDBS／SLA混合体系的cmc变化不大,但与中性相比下降很大;在碱性条件下,其值随组成的变化不大;在中性条件下,cmc的变化与碱性条件相比要大一些;在各种电解质浓度下,用规则溶液理论计算出的SDBS／SLA体系的相互作用参数皆为负值,表明混合胶束两表面活性剂分子之间的作用是相互吸引的。在相同表面张力下,混合表面活性剂的浓度比单一表面活性剂浓度低,因此,SDBS与SLA混合表面活性剂在降低表面张力效率方面能够产生明显的协同效应。图5表2参11     

驱油用耐温抗盐表面活性剂的研究进展

综述了国内外表面活性剂复配体系、阴离子-非离子两性表面活性剂和双子型(Gemini)表面活性剂3类驱油用耐温抗盐表面活性剂的研究进展情况,指出阴离子-非离子两性表面活性剂和新型Gemini表面活性剂是具有良好应有前景的高温、高盐油藏用表面活性剂,而且通过与石油磺酸盐和羧酸盐等廉价的表面活性剂进行复配使用,可以降低驱油成本。