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.     

石油磺酸盐的合成及其复配体系在三次采油中的应用

研究了以大庆馏余油为原料,发烟硫酸为磺化剂，制备石油磺酸盐的合成工艺，并进一步研究了以石油磺酸盐为主剂的复配体系在三次采油中的应用。     

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。     

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.     

应用索氏浸提技术分析工业石油磺酸盐组成

将梯度索氏浸提技术用于测定工业品石油磺酸盐中挥发份、未磺化油、无机盐及纯石油磺酸盐(PS)的含量,同时将纯化石油磺酸盐分为若干级份。主要考察了受热时间、萃取剂体积比(正戊烷:50%异丙醇水溶液)、梯度溶剂类型、提取时间和循环次数对各组分分离效果的影响。利用红外光谱法、电喷雾质谱法分别对分离出的未磺化油和纯石油磺酸盐各级份进行了表征。实验结果表明:在130℃加热3.5 h后,粗品石油磺酸盐干燥完全;正戊烷1∶50%异丙醇-水溶液为1∶1(V)时,经多次萃取和反萃取,所萃未磺化油中不含石油磺酸盐;选择合适梯度的系列有机溶剂可以将纯品PS与无机盐有效分离,同时纯PS被分成具有不同平均当量的多种级分,可用于石油磺酸盐进一步结构分析。该方法优于传统液-液萃取方法,步骤简单,石油磺酸盐提纯与分级同时完成,可以有效分离工业石油磺酸盐各组分及类似混合物。     

砂岩-重烷基苯石油磺酸盐润湿性的实验研究

目的 研究石油磺酸盐对砂岩润湿性的测定方法。方法 采用Washburn方程建立了测定及计算方法。结果 通过相对润湿接触角概念的提出，得到了砂岩-重烷基苯石油磺酸盐水溶液体系润湿性的测定结果。结论 建立的砂岩．石油磺酸盐水溶液体系的润湿接触角测定方法是一简便、准确的方法。石油磺酸盐水溶液浓度的变化将对砂岩的润湿性质产生明显影响。     

表面活性剂作用后的固体润湿性

通过考察经石油磺酸盐(PS)浸泡后的载玻片与油、水的接触角以及经石油磺酸盐浸泡后的云母片的表面形貌,研究表面活性剂作用后的固体润湿性。结果表明:对于亲水固体,经低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐单分子层吸附而发生润湿性反转,而经高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐双分子层吸附而保持水湿性,同时其润湿性达到稳定的时间随石油磺酸盐温度的升高而缩短;对于亲油固体,经低温高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性难以改善,而经高温低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性易因油湿性物质脱附而反转,但若此后该溶液继续作用,石油磺酸盐则会在新固体表面发生单层吸附,令其再次亲油;要高效利用表面活性剂改善润湿性,需要综合考虑表面活性剂浓度、温度以及作用时间的影响。     

影响油田采出水界面电性质的因素

通过室内试验的方法考察了离子强度、聚合物、石油磺酸盐、粘土及其复合体系等因素对胜利油田孤东4#>原油油水界面电性质的影响.结果表明,聚合物及石油磺酸盐在一定浓度范围内均能使模拟油珠表面ζ电势升高,浓度较高时,油滴表面ζ电势基本不再随浓度增加而发生明显改变.粘土和油滴间形成的OMA结构ζ电势高于蒙脱土及油滴单一体系粒子的ζ电势.在含聚合物体系中,OMA结构ζ电势高于相应单一体系中粒子ζ电势,且OMA结构的ζ电势随聚合物和蒙脱土浓度的变化规律与相应单一体系相似.石油磺酸盐浓度较低时,OMA结构ζ电势高于相应单一体系粒子ζ电势;石油磺酸盐浓度较高时,OMA结构ζ电势与单一石油磺酸盐体系中油滴表面ζ电势逐渐接近.在三因素混合体系中,粒子ζ电势均高于单一体系中ζ电势值,各组分对另一组分在油水界面上的吸附都具有不同程度的影响,但在对油水界面电性质的影响方面,这些组分之间并不存在明显的协同效应.     

石油磺酸盐对胜利油田原油、胶质、沥青质界面性质的影响

研究了石油磺酸盐对胜利油田孤四水驱原油及由该原油提取的胶质、沥青质油水界面性质的影响。实验结果表明,石油磺酸盐能显著降低各模拟油的油水界面张力,并可使其达到超低界面张力范围;而对各模型油油水界面剪切粘度的影响却不同。在一定浓度范围内,原油和沥青质模拟油的油水界面剪切粘度均随石油磺酸盐浓度的增加而增加,但当石油磺酸盐浓度足够高时,二者的界面剪切粘度却有所下降,只是下降的幅度不同;胶质模拟油的油水界面剪切粘度随着石油磺酸盐浓度的增加而减小。随石油磺酸盐浓度的改变各模拟油的ζ电位也发生了明显变化。     

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.     

黑液体系的药耗研究

黑液体系是由碱法造纸黑液（Ｂ）、石油磺酸盐（ＰＳ）和聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）组成的复合体系。黑液中的碱与地层岩石接触时发生溶蚀作用及离子交换、矿物转换等,易造成碱耗,其中的石油磺酸盐和聚丙烯酰胺则可通过吸附作用而损耗。用药耗等值图法研究了黑液体系的三种成分与岩石接触过程中损耗量的大小、产生损耗的原因及减小损耗的方法,同时对黑液体系的碱耗、石油磺酸盐损耗和粘度变化情况进行了研究。结果表明,黑液体系的碱耗主要与碱和岩石的作用、聚丙烯酰胺的水解相关;石油磺酸盐损耗主要与岩石表面的吸附相关;黑液体系粘度变化则与聚丙烯酰胺的吸附和水解相关。另外,黑液体系中优化驱油配方（２３配方）的碱耗、石油磺酸盐损耗和粘度变化率都低于文献值,说明该配方的药耗符合驱油要求     

石油磺酸盐与聚丙烯酰胺的配伍性研究

用相态实验方法研究了助剂ＮＰＣ－７、环烷基油和石蜡基油等对石油磺酸盐ＫＰＳ－ＯＪ２Ｗ与部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）配伍性的影响,并初步考察了体系与原油间界面张力的变化情况。实验结果表明,助剂ＮＰＣ－７和环烷基油可以有效地改善石油磺酸盐ＫＰＳ－ＯＪ２Ｗ和ＨＰＡＭ的配伍性,但与环烷基油的加入量有关。环烷基油对体系与原油间界面张力的影响不大,而助剂ＮＰＣ－７使体系与原油间的界面张力提高了约一个数量级     

三次采油用石油磺酸盐的研制

采用ＳＯ３膜式磺化技术，磺化了石油馏分油中的芳烃，磺化产物经中和、萃取和浓缩处理，以制得符合油田三次采油要求的石油磺酸盐产品。结果表明本研究制得的石油磺酸钠产品在其低浓度时，具有较低的界面张力和较好的驱油效果。     

工业化生产石油磺酸盐的性能评价

根据同宗同源、相似相溶特性,并且为保证石油磺酸盐表面活性剂中活性物的浓度满足要求,因此选用大庆炼化公司自产的富含芳烃石油馏份油作为原料;利用现有的中试装置;选用气态三氧化硫作为磺化剂,经干燥的工业风稀释后进入膜式磺化反应器。最终生产出的石油磺酸盐表面活性剂产品的界面张力≤10-3mN/m,稳定性达到三个月,其它性能指标也均能达到油田的要求。     

镁盐润滑油清净剂合成机理的初步研究

以石油磺酸铵为原料,根据传统反应机理和微反应器理论,初步研究了镁盐润滑油清净剂的制备过程.对产品进行了总碱值的测定、红外光谱和冷冻蚀刻电镜观测等.结果表明:反应过程是否加水和加水的时机等问题可通过微反应器理论得到合理的解释.     

石油磺酸盐驱油体系微乳液的形成及增溶特性研究

大庆油田北二西区块进行的三元复合驱矿场试验是我国首个使用石油磺酸盐弱碱体系为主段塞提高石油采收率的工业化大规模矿场注采试验,对该采出液进行了系统研究,发现油水分离后的所谓透明游离水具有溶油活性,进一步的实验表明是一种以低浓度石油磺酸盐表面活性剂为乳化剂的微乳液。实验揭示了这种O/W型乳状液的基本组成和微观结构,分析了微乳液的形成和稳定机理,为严重乳化的三元复合驱采出液的油水分离提出了新思路。     

影响油田采出液油水界面膜稳定性因素的研究

油田三次采油中二元复合驱(一般是石油磺酸盐和聚丙烯酰胺)技术的使用,在提高采出液中含油量的同时,也使油井采出液的破乳脱水变得复杂,而破乳脱水的效率与油水界面膜的稳定性密切相关,探索影响油水界面膜稳定性的因素对于三次采油生产中的破乳脱水具有重要理论指导意义.本文中利用Langmuir技术研究了油相中的石油磺酸盐以及水相中的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、pH值、无机盐对油水界面膜稳定性的影响.结果表明,随着油相中石油磺酸盐浓度的增大,界面膜稳定性增大;水相中部分水解HPAM在较高浓度时,界面膜稳定性下降,进一步升高浓度,界面膜稳定性不变;而水相的pH值偏高或偏低以及无机盐的存在都会使界面膜的稳定性增大.