SVT20旋转滴界面张力仪测量原理及影响因素分析

测量界面张力的方法很多,但最受关注的是旋转滴法。SVT20旋转滴界面张力仪是从德国进口的测量界面张力的一种新型仪器,使用方便,操作简单,但是由于在测量界面张力的过程中影响因素较多,没有得到很好的应用。从转速、液滴体积及光源亮度的选择、气泡的影响和排除等方面,对如何使用SVT20旋转滴界面张力仪准确测量界面张力进行了试验。通过试验得到测量界面张力的转速范围为5 000～8 000 r/min、注入液滴的体积为0.3～0.8 μL时测量结果准确。理论上界面张力越低的驱油剂其驱油效果应该越好,在室内对一些表面活性剂进行了界面张力测量,并做了相应的岩心驱替试验,试验结果与理论相吻合。      

影响旋滴技术测量油／水界面张力的因素

本文用 Texas-500型旋滴界面张力仪研究了油和溶有表面活性剂的地层水体系的界面张力。讨论了旋转时间、转速、温度、表面活性剂增溶作用以及杂质等因素对界面张力测量的影响,给出了旋滴法测量油/水界面张力的最佳条件。     

旋转滴法测定非混相液—液—液三相界面张力

研究了用旋转滴法测定非混相油-中相-水相体系界面张力的问题。结果表明:在无界面接触时,旋滴界面张力仪可同时测出油-中相、水相-中相的界面张力;油滴的存在不影响水相-中相的界面张力测定结果;在有界面接触时,界面张力的测定值不准确。     

动态界面张力特征及影响因素研究

采用旋转滴界面张力仪，研究了三元复合驱油体系中影响界面张力的有关因素，建立了界面反应模型，并提出了表征该驱油体系特征的浓度窗口和时间窗口等界面参数。结果表明，碱浓度影响动态界面张力的初始值、最低值以及时间窗口，最佳动态界面张力与表面活性剂组成及油相组成有重要的关系。     

碱水驱油研究中测定界面张力要注意的问题

本文较系统地研究了用旋滴界面张力仪测定酸性油/碱水之间动态界面张力时要注意的一些问题。讨论了旋滴界面张力仪转速、注入油滴体积、气泡等因素对测定数据的影响,提出了消除影响的经验方法。研究了界面张力的时间依赖性问题,对实验仪器性能和实验数据处理也作了讨论。     

旋滴式界面张力仪数据自动采集处理系统

针对油田在用旋滴式界面张力仪存在读数偏差，测试过程费时费力，工作效率低以及仪器本身不平状况不易控制等弊端，开发了旋滴工界面张力仪数据自动采集处理系统。该系统利用用原张力的机械传动和温度控制装置，将其数据采集部分用数据自动采集处理装置替代。工作时，图像采集卡将CCD输入视频信号转换为数字信号，计算机程序对输入信号进行处理，从而识别油滴与周围液体间的边界，计算油滴短轴宽度，最后利用公式计算界面张力。该系统可同时采集3台张力的测试数据，可使劳动生产率提高5倍以上，经济效益可观。     

旋滴法测定界面张力实验现象分析与方法探讨

针对TX550A型旋滴法界面张力仪测定界面张力过程中出现的内相油滴回缩(界面张力值由初期迅速下降然后上升)现象,分析了该现象产生的机理,考察了油滴体积对界面张力的影响,提出了正确的操作步骤。结果表明,内相油滴体积的回缩与表面活性剂溶液的增溶作用和油水界面间存在的Marangoni对流有关。用旋滴法测定界面张力开始时,应逐渐提高仪器转速,同时缓慢地调整仪器的平衡,以防止测试管中油滴因快速左右移动而产生不正常形变。在界面张力测定过程中,内相油滴体积相对较小时,测定的界面张力值比较准确。采用大测试管(2500μL)测定时,注入内相油滴体积控制在1~3μL;采用小测试管(300μL)时,注入内相油滴体积控制在0.3~1μL。对于4种特殊形状油滴直径和长度的测量,提出了合理的测量方式。     

阴离子双子表面活性剂GA8-4-8油水界面张力研究

表面活性剂的油水界面张力是评价其提高原油采收率能力的重要指标.采用旋转滴界面张力仪测定了阴离子双子表面活性剂GA8-4-8溶液与油相间的界面张力,考察了油相类别、温度、pH值、盐类和矿化度对其油水界面张力的影响.结果表明,GA8-4-8溶液在不同油相的油水界面表现出不同的界面活性,质量浓度为100 mg/L的GA8 -4 -8溶液与煤油间的油水界面张力达1.4×10-3 mN/m;升高GA8-4-8溶液的温度(30～70℃),有利于其降低油水界面张力;GA8-4-8溶液在pH值为7时,界面张力最低;GA8-4 -8溶液中加入单一无机盐NaCl及高矿化度地层水(质量浓度为50～250 g/L)均能有效提高其降低油水界面张力的能力,单一 CaCl2对其影响较小.GA8 -4 -8溶液在不同矿化度下均具有良好的界面活性,可满足高温、高矿化度油藏条件下提高原油采收率的需要.     

低界面张力起泡剂的泡沫性能、油水界面活性及堵水驱油性能

采用Teclis泡沫扫描仪以及TX-500C型旋转滴界面张力仪测试了3种低界面张力起泡剂的泡沫性能和油水界面活性，并对优选的起泡剂进行了驱油试验。结果表明：AUDB型起泡剂的综合泡沫性能以及油水界面活性最优，其在质量分数为0.16%时的起泡体积达122 mL、半衰期达106 min、泡沫综合指数达9 762 mL·min、油水界面张力达0.013 7 mN/m; AUDB型起泡剂具有良好的封堵能力以及洗油能力，向岩心注入0.3 PV的AUDB型起泡剂后，其含水率下降了24.8%，采收率提高了10.4%。     

影响旋转滴界面张力测定因素的研究

使用旋转滴界面张力测定仪对长2原油、甲苯、正己烷、环己烷与不同浓度的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基磺酸钠(SDS)体系的界面张力进行了测定。讨论了仪器的平衡时间、转速、工作温度等因素对界面张力测量值的影响。同时分析了不同油相对界面张力的影响。结果表明:各体系平衡时间选择在20~30min之间时界面张力测定值准确度较高;在满足L/D≥4的测定要求后继续增大转速会使测量值偏大;仪器工作温度的提高则导致界面张力测定值逐渐减小。     

烃-水/盐水体系高压界面张力的测定与关联

应用ＪＥＦＲＩ悬滴式界面张力仪，在１—３０ＭＰａ压力范围内，测定了２５℃、５０℃下６种正构烷烃与水及无机盐水溶液间的高压界面张力。在改进Ｎａｋａｈａｒａ－Ａｒａｉ关联式的基础上，根据试验得到的界面张力压力系数，提出了计算烃－水／盐水体系高压界面张力的方程。对１５０个数据点的考核表明：与试验值相比，平均相对误差仅为０．６７％。     

二元体系超低界面张力影响因素及组分用量界限研究

为了更好的揭示BS无碱二元复合体系形成10-3数量级界面张力的组分用量界限,在大庆油田油藏温度、配制水矿化度等油藏条件下,利用Texas-500型旋滴界面张力仪对二元体系界面张力的影响因素进行表征。对聚合物分子量、浓度以及活性剂浓度进行正交实验研究。结果表明:聚合物相对分子质量及浓度对界面张力影响较大;活性剂用量影响较小,质量浓度低至0.05%亦可形成10-3数量级;随着配置水矿化度及剪切作用强度增加界面张力均呈现凹槽式变化。     

乙醇胺与胜坨油田坨28 区块原油活性组分 相互作用对动态界面张力的影响

为明确胜坨油田坨28区块原油中活性组分与有机碱乙醇胺间的相互作用对动态界面张力的影响,采用SARA四组分分离方法对坨28区块原油进行分离,获得饱和分、芳香分、胶质和沥青质等组分;利用醇碱萃取法获得酸性组分;通过旋转滴界面张力仪测定了乙醇胺与坨28区块原油活性组分模拟油间的动态界面张力。研究结果表明:酸性组分是原油的主要活性组分,其质量分数及结构对有机碱与原油间界面张力的行为具有关键性影响,体系动态界面张力的最低值可达10-2m N/m数量级;酸性组分质量分数越大,低界面张力维持时间越长。对于坨28区块原油,与乙醇胺作用的难易顺序为:酸性组分最强,胶质次之,沥青质、饱和分和芳香分与之作用比较微弱。     

表活剂类型对旋转滴界面张力测定的影响研究

使用旋转滴界面张力测定仪对长2原油、甲苯、正己烷、环己烷与不同浓度的两种类型的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SLS)和十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)体系的界面张力进行了测定。讨论了仪器的平衡时间、转速、工作温度等因素对界面张力测量值的影响。同时分析了不同油相对界面张力的影响。结果表明:各体系平衡时间选择在20~30min之间时界面张力测定值准确度较高;在满足L/D≥4的测定要求后继续增大转速会使测量值偏大;仪器工作温度的提高则导致界面张力测定值逐渐减小。     

碱水驱油中界面张力的影响因素

用旋转滴法研究了离子强度、ｐＨ值、阴离子和原油组分对碱水／原油界面张力最低值和平衡值的影响，考察了原油在长期老化后界面性质的变化。研究结果表明，碱液离子强度和ｐＨ值只有处于最佳组合条件，才能产生最低的界面张力，阴离子对界面张力的影响不大，原油经老化后与碱液间的界面张力降低。     

用SITE—04型张力仪测定界面张力影响因素研究

使用ＳＩＴＥ０４型旋滴界面张力仪测定油石油羧酸盐复配体系界面张力时，转速、注入油滴体积、气泡和进样速度及技巧等因素都对界面张力稳态值产生影响。通过实验研究了其中一些影响因素。结果表明，该仪器的最佳转速范围为２０００～４０００ｒ／ｍｉｎ时，注入油滴体积以０．２～０．８μｌ为宜；气泡的存在使界面张力测定值明显偏高，而消除气泡较为有效的方法是快而稳地注入油滴。另外，还将ＳＩＴＥ０４型张力仪的测定值与Ｔｅｘａｓ５００型张力仪的测定值进行了对比，结果表明了各自的适用场合。     

含盐度对三元复合体系溶液性质影响研究

1·实验部分(1)药品与仪器。药品:表面活性剂ORS-41(50%活性含量);部分水解聚丙烯酰胺HPAM,相对分子质量为2·5〔107;NaOH、NaCl均为分析纯;实验用油为大庆油田采油四厂原油,粘度为9·8mPa·s;三元复合体系配制水为大庆采油四厂采出污水。仪器:旋转滴界面张力仪,布氏粘度计,恒温水浴,具塞量筒,恒温箱,电子天平。(2)实验方法。把三元复合体系和模拟油各25mL置于50mL具塞量筒中,振荡均匀后放入45℃恒温箱中,直到各相体积不再变化,记录各相的体积值。在45℃条件下,用界面张力仪测定三元复合体系与模拟油之间的界面张力,用布氏粘度计测定…     

表面活性剂性能及降压实验研究

针对大庆地区外围油田部分注水井注入压力高、注水驱替效率低及套损井不断增加等情况，开展了表面活性剂降低注水井注入压力室内实验研究。利用旋转滴界面张力仪，进行了复配表面活性剂体系界面张力、动态界面张力及界面张力稳定性能研究、利用岩心驱油模拟装置，在人造岩心上进行了复配表面活性剂体系降低驱压力物理模拟研究。室内实验表明，在55℃条件下，复配表面活性剂体系油水界面张力可达10^-1mN/m数量级，且具有较好的界面张力稳定性。岩心驱油降压模拟实验表明，在表面活性剂体系驱替0．5PV之后，残余油饱和度下降，水相相对渗透率上升，油相相对渗透率下降，从而达到降低注入压力的目的。     

阴/两性离子表面活性剂复配体系界面性能探究

采用阴离子表面活性剂石油磺酸盐(PS-30)与两性离子表面活性剂月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱(LHSB)复配得到复配表面活性剂L/P,利用界面张力仪和驱油装置对表面活性剂的性能进行了评价。同时通过分子动力学模拟,分析了L/P在油水界面聚集作用的微观机理。实验结果表明,L/P的界面性能、驱油效果优于PS-30和LHSB,LHSB与PS-30的最佳复配质量比为4∶6。在含量为0.3%(w)时,L/P(4∶6)的界面张力可达到10^-3超低数量级,为3.91×10^-3 mN/m,采收率提高幅度达到18.54%。L/P(4∶6)在油水界面分布的相对浓度更高,排列也更加紧密,界面生成能绝对值大于PS-30和LHSB,说明它降低界面张力的能力更强;LHSB的加入使L/P(4∶6)在油水界面处的扩散系数增大,扩散速度加快,界面张力达到超低量级所需的时间缩短。     

油藏环境对烷基苯磺酸盐溶液油水界面张力的影响

利用旋转滴法测定了一系列正构烷烃与烷基苯磺酸盐配制的标准溶液组成体系的油水界面张力,利用产生最低界面张力的正构烷烃碳数nmin值作为定量表征水相中表面活性剂分子向界面吸附能力的参数,考察了离子强度、离子类型和温度等油藏环境因素对表面活性剂油水界面张力的影响。实验结果表明,随着NaCl浓度的增大,表面活性剂油溶性增强,nmin值变大。NaCl浓度增大0.5%,nmin值升高3～4。温度升高,nmin值降低,温度每升高10℃,nmin值降低1左右。二价阳离子对界面张力的影响程度明显大于一价阳离子。