重烷基苯磺酸盐弱碱化复配应用进展

石油羧酸盐与重烷基苯磺酸盐表面活性剂具有良好的协同作用,该复配体系在较宽的表面活性剂和弱碱浓度范围内均能形成超低的界面张力,重烷基苯磺酸盐与石油羧酸盐复配比例一般在3～4∶1。石油磺酸盐是目前应用最广泛的一类表面活性剂,在与重烷基苯磺酸盐复配中,一般复配比例为重烷基苯磺酸盐∶石油磺酸盐=1∶1或2∶1。由东北石油大学研制合成的甜菜碱型表活剂在弱碱和无碱情况下都能达到超低界面张力。     

醚羧酸盐及其与石油磺酸盐和碱的复配研究

本文报道醚羧酸盐表面活性剂的应用研究结果。在考察这种非离子阴离子型表面活性剂的耐温、耐盐、耐钙能力及界面张力基础上，主要研究了它与石油磺酸盐和碱的复配性能。实验研究结果表明，这种表面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，可用于高矿化度地层驱油。加入碱可进一步增强醚羧酸盐／石油磺酸盐复配体系的界面张力协同效应     

以KPS为主要表面活性剂的二元驱体系复配研究

报道了以克拉玛依石油磺酸盐(简称KPS)为主要表面活性剂的二元驱体系复配研究结果.阴-阴复配得到的KPS/HA表聚二元体系和阴-非复配得到的KPS/HB表聚二元体系与原油界面张力超低的同时,也分别暴露出不耐吸附和抗地层水稀释性差的不足.将石油磺酸盐KPS与助表面活性剂HA和HB按2∶1∶1比例复配,形成的0.30％(K...     

石油氧化皂及其复配体系界面活性的研究

石油氧化皂能在很宽的活性剂浓度范围及矿化度范围内与大应原油产生超低界面张力。在ＰＯＳ中加入少量石油磺酸盐表面活性剂ＯＲＳ，使２体系产生超低界张力所需的矿化度大大降低ＰＯＳ与ＯＲＳＢ－１００等表面活性剂复配，表现出很好的协同效应。复配体系产生超低界面张力所需的矿化度大大降低。     

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。     

将石油磺酸盐产品中未磺化油转变为石油羧酸盐的研究

将石油磺酸盐产品中未磺化油分离后进行氧化、皂化反应,表面活性剂产率提高25%以上,得到的石油羧酸盐与石油磺酸盐产品进行复配,在Na2CO3含量6数12 g/L及复配表面活性剂含量1数3 g/L的范围内,复配体系与大庆原油间可以形成超低界面张力。考虑到石油磺酸盐产品在分离未磺化油后活性会下降,又进行了将含有未磺化油的石油磺酸盐产品直接氧化的研究,得到石油羧酸盐和石油磺酸盐的混合产物,活性物含量提高8%以上,未反应油含量降低10%左右,氧化后界面活性得到保持或略有改善。用氧化后的产物配成的三元复合体系具有很好的界面活性长期稳定性,在6个月的贮存测试期间均保持了初始时10-4m N/m数量级的超低界面张力。     

石油磺酸盐复配体系改善低渗透油藏注水效果室内研究

针对胜利油区外围油田部分注水井注入压力高和注水驱替效率低等情况,开展了石油磺酸盐复配体系降低注水井注入压力室内实验研究.对于低渗透油藏来说,由于油藏条件和地层流体性质的差异,使胜利石油磺酸盐在油水两相界面的活性大幅度下降,因此,必须通过添加表面活性剂建立以胜利石油磺酸盐为主体的复配体系.室内实验结果表明,添加少量表面活性剂后,复配体系的油水界面张力可降至10-3mN/m.岩心试验显示,注入以胜利石油磺酸盐为主的复配体系后,油水界面张力降低,残余油饱和度下降,水相相对渗透率上升,后续水驱替压力下降了57.3%左右,该体系能够有效改善低渗透油藏注水效果.     

改性木质素磺酸盐的合成及其对胜利原油油水界面张力行为的研究

从分子设计的角度研究了适于胜利油田三次采油用表面活性剂系列改性木质素磺酸盐，考察了它对胜利原油的界面张力情况，结果表明改性木质素磺酸盐对胜利原油适应性非常好，在较宽的表面活性剂质量分数、碱质量分数和电解质质量分数范围内都可形成超低界面张力。     

超低界面张力胜利石油磺酸盐起泡剂的研制及性能评价

为了探索聚合物驱后油藏提高采收率的新技术,开展了超低界面张力胜利石油磺酸盐泡沫复合驱研究.通过大量实验筛选了胜利石油磺酸盐与不同种类表面活性剂复配后的泡沫性能和界面性能,得到了既具有良好的泡沫性能,又具有超低界面张力的复合体系,其配方为质量分数为O.15%的SLPS+质量分数为0.35%的6号起泡剂,其总质量分数为0.5%,界面张力达到了1.07x10<'-3>mN/m,发泡体积为320 mL,泡沫半衰期为120 min,耐温抗老化能力和抗盐能力均较强.油藏条件下的物理模拟驱替实验结果表明,超低界面张力胜利石油磺酸盐泡沫复合驱可在聚合物驱后提高采收率16%,证实该体系具有大幅度地提高聚合物驱后原油采收率的能力.     

复配表面活性剂对三元复合体系界面张力影响研究

研究了石油羧酸盐与不同磺酸盐的复配体系的界面活性，测定了复配表面活性剂在大庆油砂上的吸附量。结果表明，复配体系的界面活性优于单一的磺酸盐体系。将少量磺酸盐与石油羧酸盐复配，可使体系达到超低界面张力，碱度范围拓宽，初始界面张力变低。复配表面活性荆吸附过程中羧酸盐起到了牺牲剂作用，降低了磺酸盐的吸附损失，复配体系的这些特点对提高驱油效率很有利。     

石油羧酸盐及碱复合体系／大庆原油间的动态低界面张力研究

本探讨了石油羧酸盐及碱复合体系和大庆原油间的动态低界面张力形成的原因，并研究了盐含量、碱含量对其间动态低界面张力的影响。结果表明，低界面张力主要是石油羧酸盐活性剂的贡献，而动态低界面张力过程是由水相中碱与原油中的有机酸反应生成的界面活性物质引起的。在某一含量范围内，随ＮａＣｌ或ＮａＯＨ含量增加，动态低界面张力曲线移向低界面张力区。     

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.     

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.     

石油磺酸盐中极性组分的协同效应

采用硅胶柱层析法将两种石油磺酸盐分别分离成不同极性组分,在加醇和无醇条件下考察了石油磺酸盐不同极性组分及其复配体系的相行为和超低界面张力。将不同极性组分按一定比例复配,在加醇条件下可形成中相微乳液,且可获得较高的增溶参数和超低界面张力。在无醇条件下,石油磺酸盐单独组分均不能形成中相微乳液,合理复配两种或三种不同极性组分,不但可以形成中相微乳液且可获得较高的增溶参数和超低界面张力,相行为参数随复配比例的变化而变化。在上述实验的基础上提出石油磺酸盐是由不同极性组分组成的复杂表面活性剂,其不同极性组分间存在协同效应,极性在协同效应中起着重要作用。建议根据不同极性组成比例来监控石油磺酸盐产品质量。     

石油羧酸盐和磺酸盐复配体系的界面活性

研究了用石油馏分液相氧化产物制得的石油羧酸盐与不同磺酸盐（ＯＲＳ－４１、Ｂ－１００、ＭＳ－４５等）的复配体系的界面活性。结果表明,复配体系的界面生优于单一的石油羧酸或磺酸盐体系。复配体系的这些特点对提高驱油效率很有利。     

二元无碱驱油体系的室内研究与评价

随着三元复合驱技术研究的不断深入, 三元复合驱体系中碱对石油开采过程及地层造成的危害日益凸现。以自制石油磺酸盐NPS-2为表面活性剂, 通过考察不同质量分数的NaCl和石油磺酸盐对大庆采油四厂油水界面张力的影响, 确定了二元无碱驱油体系配方, 并对该体系的应用广泛性和驱油效果进行了评价。结果表明, 从自制石油磺酸盐为表面活性剂, 二元无碱驱油体系合适配方为C_NaCl=0.6%~1.2%, C_NPS-2=0.1%~0.3%, C_HPAM=0.12%. 该二元复合驱配方体系可使油水界面张力降至超低, 全部达到10^-3mN/m 数量级, 最低可达10^-4mN/m 数量级, 能够避免由碱引起的对地层和采油设备的损害, 具有很高的现场应用价值。     

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。     

石油羧酸盐与不同碳链结构磺酸盐复配体系的界面活性研究

为了探求石油磺酸盐与石油羧酸盐复配后产生协同效应的机理,选出直链和支链的石油磺酸盐与石油羟酸盐复配,并测定复配体系的界面张力,研究复配后的界面活性。发现直链的石油磺酸盐复体系要优于支链的碘酸盐复配体系的界面活性,由此讨论了复配效果和石油磺酸盐,石油羧酸盐分子结构及亲水亲油差异的关系。结果表明,直链磺酸盐与石油羧酸盐复配表面出很好的复配效应,而支链磺酸盐与石油羧酸盐复配效果较差。     

烷基芳基磺酸盐结构对原油-表面活性剂-碱体系的油-水界面张力影响

 采用旋转液滴法测定了在不同碱浓度下自制的3种结构烷基芳基磺酸盐(C19-4S、C19-6S、C19-8S)与大庆六厂原油体系的油-水动态界面张力,分别考察了磺酸盐结构、强碱和弱碱浓度对油-水动态界面张力最小值(DIFTmin)和动态界面张力平衡值(DIFTequ)的影响。结果表明,在各自适宜碱浓度下,3种结构烷基芳基磺酸盐均可使大庆六厂原油-表面活性剂-碱体系的油-水界面张力达到超低值 (10-3mN/m);随芳环在烷基芳基磺酸盐长烷链上的位置向烷链中心移动,达到DIFTmin、DIFTequ所需的强碱或弱碱的浓度降低,时间缩短。     

Petroleum Sulfonates as Oil Displacement Agents and Application to Gudao Oil Field

Abstract

In terms of the condition of injection of water after polymer flooding of the Gudao oil field (Shengli, China), the following water quickly broke though the bank to the production wells, while most of residual oil remained in the formation. To solve the problem, two types of petroleum sulfonates made in China were selected to form an oil displacement agent (ODA) solution. The petroleum sulfonate available for crude oil from the Gudao oil field with the ultra-low interfacial tension can be found by drawing an oil/water interfacial tension contour diagram. The results show that the interfacial tension can be lower than 3.6 × 10^?4 mN/m when the active agent is contained with 0.25% Kelamayi petroleum sulfonate (KPS) + 0.225% Anqing petroleum sulfonate (APS) and if the agent reduces water resistance by entering the tiny pore to improve sweep coefficient and oil displacement efficiency. The polymer has no influence on the balanced value of interfacial tension but delays the interfacial tension to reach the balance. Pouring 0.3 pore volume (PV) high-efficient ODA into reservoir can improve 17% oil recovery (OR). Synergistic effects of two types of petroleum sulfonate with low cost to enhance OR will have an excellent prospect for enhanced oil recovery (EOR).