羧甲基化的非离子型表面活性剂与石油磺酸盐的复配试验

对羧甲基化的非离子型表面活性剂进行了应用研究.考察了这种非离子- 阴离子两性活性剂的耐盐能力和界面张力,研究了其与石油磺酸盐复配的性能.试验表明,这种两性活性剂与石油磺酸盐复配,不仅能大大改善石油磺酸盐的耐盐性能,而且由于存在界面张力协同效应,不需添加低分子量的醇即能使复配体系与癸烷的界面张力达到超低,适合于高矿化度地层驱油.此外还进行了高矿化度条件下的模拟驱油试验,取得好的效果.     

十二烷基甜菜碱/十二烷基硫酸钠复配体系与原油间的界面张力

通过界面张力测定，研究了两性表面活性剂十二烷基甜菜碱（C12BE）与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）复配体系的界面活性，结果表明，C12BE与SDS复配，其界面尖性产生较强烈的增效作用，C12BE／SDS＝6：4（摩尔比）时增效作用最显著，比此配比的C12BE／SSDS作为复配表面活性剂FS，采用旋离法探讨了FS／碱／聚乙二醇PEG20000与弧乐原油体系的动态界面张力（IFT），并考察了离子强度和烷醇酰胺对体系IFT的影响，发现了碱与外加表面活性剂FS之间存在明显的协同效应，使界面张力达到超低的条件：适宜的离子强度及烷醇酰胺加量，而聚乙二醇PEG2000的加入既改善了体系的流度，又可延长低界面张力状态稳定存在的时间，但对体系界面张力所能达到的最低值影响不大。     

改性木质素磺酸盐与石油磺酸盐的复配研究

在木质素磺酸盐分子中引入亲油基团进行改性，改性后的木质素磺酸盐具有较高的表面和界面活性，与石油磺酸盐复配，可产生超低界面张力。研究表明，复杨体系中木质素组分含量越高，表面活性剂浓度越高，达到最低界面张力所需时间越短；ＮａＯＨ的浓度大高，界面张力升高。探讨了改性木质素磺酸盐在复配体系中的作用，为木质素在三次采油中的应用提供了理论依据，并具有实际应用意义。     

胜利油田孤东原油超低界面张力驱油体系研究

采用旋转滴法测定了单一表面活性剂体系、复配表面活性剂体系与孤东原油的动态界面张力。实验结果表明,单一表面活性剂体系超低界面张力维持时间较短,将甜菜碱表面活性剂(C18BE)与α-烯烃磺酸盐(AOS)表面活性剂复配后,可以使油水界面张力降至10-4m N/m。在此基础上,对这一复配体系的最佳复配比例进行了研究,最终优选出适合孤东原油的超低界面张力驱油体系。     

高界面活性助排剂的配方设计和助排效果研究

利用氟表面活性剂FC-XF、Ⅱ型润湿性改变剂和两性表面活性剂APS复配制备了一种新型高界面活性助排剂,研究了体系组分含量对表/界面张力、接触角的影响及其内在机理,并与常规助排剂的助排效果进行了对比。结果表明,组成为0.1%APS、0.2%Ⅱ型润湿性改变剂和0.02%FCXF的混合体系具有21.7 m N/m和0.046 3 m N/m的低表/界面张力,并且与岩石达到接近中性润湿的接触角83°。这种新型高界面活性助排剂由于具有降低表/界面张力和改变岩石表面润湿性的双重作用,表现出优于在用常规助排剂的界面性能和助排效果。     

驱油用表面活性剂的发展及界面张力研究

综述了驱油用磺酸盐表面活性剂、羧酸盐表面活性剂、非离子-阴离子两性表面活性剂、烷基多糖苷表面活性剂、Gemini表面活性剂、甜菜碱表面活性剂的发展,指出Gemini表面活性剂、甜菜碱表面活性剂在油田中应用需解决的问题和国外近年较重视驱油用非离子-阴离子表面活性剂的趋势;总结了表面活性剂分子结构与降低界面张力性能的关系,指出研究甜菜碱类表面活性剂低界面张力形成机理对指导新型表面活性剂的合成有重要意义.     

聚氧丙烯壬基酚醚硫酸酯盐/碱体系与原油动态界面张力研究

合成了聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠,研究了有机碱、无机碱以及所合成表面活性剂和有机碱、无机碱复配体系与桩西普通稠油的动态界面张力行为.结果表明:使用碳酸钠、三甲胺、三乙胺都可改变油水界面张力.碳酸钠/原油界面张力曲线呈"S"型变化,可分为缓慢上升、迅速上升和相对平衡3个阶段,而有机胺/原油界面张力曲线呈"U"型变化,出现动态界面张力最小值.碳酸钠加量不同时,其动态界面张力曲线变化不大;胺的质量分数升高时,动态界面张力则表现出先降低、后升高的趋势,存在最佳的胺加量.对于表面活性剂与Na2CO3复配体系,当Na2CO3加量高于一定临界值时,复配体系才有明显协同效应,此时仅需添加质量分数为0.0025%表面活性剂就可以将油水界面张力降低到10-5mN/m数量级.对于表面活性剂与有机胺的复配体系,降低油水界面张力的能力取决于体系中有机胺和表面活性剂的含量.只有当复配体系中有机胺的质量分数高于0.05%、9AS-3-0的质量分数低于0.01%时,复配体系才具有协同效应.上述研究说明:由有机碱和原油组分在油水界面反应生成的表面活性物质,其界面活性以及和聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠复配体系的界面张力行为与加无机碱的情况是不同的.另外,通过驱油试验证明,具有较低动态界面张力的9AS-3-0/Na2CO3复配体系有高的提高采收率的能力.     

孤东原油组分对油／石油磺酸盐最优配方低界面张力的影响

采用绘制界面张力等值图的方法，对两种国产石油磺酸盐复配，得到了能够形成胜利油田孤东26-G3井脱水原油低界面张力的石油磺酸盐配方。采用实沸点蒸馏的方法，获得了孤东26-G3井原油轻质组分；应用离子交换色谱的方法，将剩余原油重质组分分离为原油官能团四组分。分析了在孤东26-G3井原油中加人上述各种组分对油样与最优配方的石油磺酸盐溶液界面张力的影响。结果表明，原油官能团四组分和轻质组分对原油性质的影响从强到弱的顺序为：两性分，碱性分，酸性分，轻质组分，中性分。     

磺酸盐型Gemini表面活性剂的合成及在三次采油中的应用研究

为了提高驱油用表面活性剂降低油水界面张力的能力,以提高原油的采收率.合成了磺酸盐型Gemini表面活性剂,并将其与石油磺酸盐复合,采用tx-500界面张力仪测定了复合体系降低油水界面张力的能力.研究表明:当质量分数为1%时,磺酸盐型Gemini表面活性剂-石油磺酸盐复合体系能降低油水界面张力至4×10-4～6×10-4 mN·m-1.磺酸盐型Gemini表面活性剂的加入使得磺酸盐型Gemini表面活性剂与石油磺酸盐之间产生协同效应,提高了原油的采收率.     

针对高矿化度油田二元复合体系配方优选

室内研究筛选聚合物-表面活性剂二元复合体系配方,测得不同质量分数的NB—01表面活性剂与不同浓度ZL—II型和KYPAM聚合物复配的油水界面张力。NB—01表面活性剂在保持较高的活性剂浓度时(大于等于0.2%),能够形成10-3mN/m数量级超低界面张力,而在低活性剂浓度时(小于等于0.1%),难以形成超低界面张力。SS活性剂在浓度为0.3%和0.2%时,与KYPAM和ZL—Ⅱ聚合物在浓度为1 500 mg/L时复配,可以明显降低油水界面张力。通过在SS与KY-PAM和ZL—Ⅱ二元体系中加入不同含量的NaCl,得出在SS/KYPAM二元体系中,加入1.0%NaCl,能有效改善体系的界面张力。天然岩心验证实验得知,ZL—Ⅱ/SS+NaCl体系化学驱采收率与KYPAM/SS+NaCl体系化学驱采收率基本相当。     

高盐油藏新型生物聚合物的增黏能力和驱油效果

利用生物发酵提纯制备新型生物聚合物BZZF,研究在高盐矿化水中BZZF的增黏性能,并通过与表面活性剂复配构建具有增黏能力和降低油水界面张力的二元复合驱油体系。结果表明:在高盐矿化水中,生物聚合物BZZF表现出具有比常规聚合物HPAM、疏水缔合聚合物HPOC和黄胞胶XG更优异的增黏效果,在含NaCl 130 g/L、MgCl_210 g/L和CaCl_245 g/L的极高盐质量浓度矿化水中1 000 mg/L BZZF的黏度可达到93. 3 m Pa·s;甜菜碱两性型表面活性剂GS、非离子型表面活性剂TS、阴-非离子两性型表面活性剂APS的加入不仅可以提高生物聚合物BZZF在高盐矿化水中的黏度,而且可以使油水界面张力降低到10-2m N/m量级以下;由于在高盐矿化水中具有良好的增黏效果,含生物聚合物BZZF的化学驱油体系在高盐矿化水中具有较好的驱油效果。     

两种新型石油磺酸盐基复合驱油剂的研制

为提高驱油剂降低油水界面张力的能力,提高原油的采收率,在研究了石油磺酸盐表面活性剂表面活性的基础上,研制了改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐和磺酸盐型Gemini-石油磺酸盐两种复合驱油剂,采用TX-500界面张力仪考察了两种复合驱油剂降低胜利油田油水界面张力的能力。研究表明,在一定的浓度条件下,石油磺酸盐能降低油水界面张力至1×10-2mN.m-1,改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合驱油剂能降低油水界面张力至3.2×10-3mN.m-1,磺酸盐型Gemini-石油磺酸盐复合驱油剂能降低油水界面张力至(4~6)×10-4mN.m-1。与传统驱油剂相比,两种复合驱油剂降低油水界面张力的能力显著提高。     

稠油油藏化学驱采收率的影响因素

采用烷基聚氧丙烯醚硫酸盐和羧基甜菜碱两类两性表面活性剂与碱复配构建具有不同界面张力特点的驱油体系,通过驱油试验评价不同体系对桩西稠油采收率的影响,采用微观驱替试验研究不同体系提高采收率的机制。结果表明:界面张力与采收率没有明显的对应关系;碱通过维持油、水、固三相接触点亲油性和降低油水界面张力,减弱驱替介质沿油与岩石之间的渗入,增强驱替介质从原油中心的突进和分散,提高驱替压力和波及体积;相比于碱和原油反应产生的表面活性剂,外加的表面活性剂亲水性较强,会增强固体表面的亲水性,导致驱油剂沿孔隙壁面突进;表面活性剂-碱体系与原油形成的细分散水包油型乳状液加剧了驱油剂的窜进,不利于提高波及系数;对于稠油油藏,化学驱体系的波及系数是提高采收率的关键因素。     

聚合物/甜菜碱表面活性剂提高水驱后残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂／聚丙烯酰胺二元复合体系，通过流变性实验，分析了甜菜碱表面活性剂对聚合物／表面活性剂二元复合体系流变性的影响；通过可视化的微观驱油实验和人造岩心驱油实验，分析了聚合物／表面活性剂二元体系的粘弹性和界面张力对采收率的影响，研究了该二元复合体系对水驱后残余油的作用机理。结果表明，实验用的两性表面活性剂体系与油可以达到超低界面张力，表面活性剂体系对无碱二元体系的粘弹性影响非常小。在驱替水驱残余油过程中，形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂／聚丙烯酰胺二元复合体系可以同时发挥活性剂的超低界面张力作用和聚合物溶液的粘弹性作用，使该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系，并且该二元体系的粘弹性越大，采收率越高。界面张力由10^-2mN／m降至10^-3mN／m时的最终采收率均高于界面张力为10^-2mN／m时增加聚合物溶液的质量浓度和相对分子质量两种情况下的最终采收率。     

孤东原油组分对油/石油磺酸盐最优配方低界面张力的影响

采用绘制界面张力等值图的方法 ,对两种国产石油磺酸盐复配 ,得到了能够形成胜利油田孤东 2 6 G3井脱水原油低界面张力的石油磺酸盐配方。采用实沸点蒸馏的方法 ,获得了孤东 2 6 G3井原油轻质组分 ;应用离子交换色谱的方法 ,将剩余原油重质组分分离为原油官能团四组分。分析了在孤东 2 6 G3井原油中加入上述各种组分对油样与最优配方的石油磺酸盐溶液界面张力的影响。结果表明 ,原油官能团四组分和轻质组分对原油性质的影响从强到弱的顺序为 :两性分 ,碱性分 ,酸性分 ,轻质组分 ,中性分     

丙烯酰胺共聚物与表面活性剂复配体系研究

利用锥板粘度计和旋滴界面表张力仪研究了丙烯酰胺 ( AM) - N-乙烯基 - 2 -吡咯烷酮 ( VP) - 2 -丙烯酰胺基 - 2 -甲基丙磺酸 ( AMPS) ( AM- VP- AMPS)共聚物水溶液与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠 ( C18H2 9Na O3 S)及中性表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚 ( OP- 1 0 )的相互作用以及该复配体系与原油之间界面张力 .研究结果表明 :AM- VP- AMPS共聚物水溶液与表面活性剂复配会降低水相 /油相界面张力 ,阴离子表面活性剂 ( C18H2 9Na O3 S)会引起共聚物水溶液表观粘度的下降 ,而中性表面活性剂 ( OP- 1 0 )对共聚物水溶液表观粘度影响不大     

流体间界面张力的热力学研究进展(非表面活性剂体系)

流体间的界面张力是石油工业、化工、湿法冶金及环境保护等领域中重要的基础数据。界面现象的统计力学研究已取得了很大的发展。文中介绍了近年来国内外在非表面活性剂体系界面张力的热力学研究方面的进展 ,主要包括如下 3个方面 :非表面活性剂体系界面张力的数据来源 ;界面张力的热力学研究 ,强调了泛函理论和微扰理论的应用 ;分子模拟方法在界面张力研究中的应用。     

两种新型石油磺酸盐基复合驱油剂的研制

为提高驱油剂降低油水界面张力的能力,提高原油的采收率,在研究了石油磺酸盐表面活性剂表面活性的基础上,研制了改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐和磺酸盐型Gemini.石油磺酸盐两种复合驱油剂,采用TX-500界面张力仪考察了两种复合驱油剂降低胜利油田油水界面张力的能力.研究表明,在一定的浓度条件下,石油磺酸盐能降低油水界面张力至1×10-2mN·m-1,改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合驱油剂能降低油水界面张力至3.2×10-3mN·m-1,磺酸盐型Gemini-石油磺酸盐复合驱油剂能降低油水界面张力至(4～6)×10-4mN·m-1.与传统驱油剂相比,两种复合驱油剂降低油水界面张力的能力显著提高.     

十六烷基三甲基溴化铵和3种十二烷基阴离子表面活性剂复配驱油体系的性能

研究3种不同亲水基结构的阴离子表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠(sodium alkyl benzene sulfonate,ABS)、十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)、十二烷基羧酸钠(sodium dichloroisocyanurate,SDC)）与阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵(cetyltriethyl ammonium bromide,CTAB))的复配体系的性能,考察复配体系的相容性、泡沫量、泡沫稳定性、接触角、表面张力和界面张力.研究结果表明,阴阳离子复配体系在摩尔比接近1∶1时,整个体系的泡沫性能下降,表面张力和界面张力趋于最大值,接触角趋于最小;在SDC-CTAB体系中,当w(CTAB)=10%~30%时,复配体系和胜利油田的原油形成超低界面张力.     

耐垢碱/表面活性剂复合体系与桩西原油的界面张力研究

针对胜利油田桩西区块地层水钙、镁含量高的问题,通过测定耐垢碱与表面活性剂复合体系与桩西原油间的动态界面张力,形成了适合该区块的超低界面张力驱油体系。结果表明,单一表面活性剂和桩西原油的界面张力均无法达到超低水平,其中当质量分数为0.1%的CBET-17,降低界面张力能力最好,界面张力能达到7.5×10-2m N/m左右;由不同浓度偏硼酸钠和0.1%表面活性剂复合体系与桩西原油的界面张力表明,当浓度0.4%偏硼酸钠与0.1%CBET-17或者0.1%SLPS复配时,油水界面张力都能达到超低水平。同时由于偏硼酸钠具有耐垢性,可螯合地层水中的钙、镁离子,使得复合体系具有很好的耐垢能力,可以适合于胜利油田桩西区块的驱油。