表面活性剂分子与油水界面分子的作用机理

用量化方法对模型单链型、二聚型和低聚型表面活性剂分子分别与油分子和水分子的微观作用进行了研究。发现低聚型表面活性剂分子与水分子和油分子的作用力均比单链型和二聚型表面活性剂分子的高; 与单链型表面活性剂分子相比,与低聚型表面活性剂分子结合的油由于受到更大的作用力而更容易脱离原附着物,从而提高原油采出率。实验结果进一步验证了模拟结果的可靠性。     

二元复合驱中表面活性剂的提采机理分析

为了探究二元复合体系中表面活性剂的作用,将甜菜碱型(S1)、阴离子型(S2)、脂肽生物型(S3)、非离子-阴离子型表面活性剂(S4)4种表面活性剂分别与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)组成二元复合体系,通过测定体系的黏度、油水界面张力、乳化性与岩心驱油实验,分析表面活性剂提高采收率的作用机理。结果表明,在二元复合驱中,表面活性剂对体系黏度有影响,但影响很小,最终决定体系黏度的是聚合物。4种类型的表面活性剂均具有双亲结构,可以降低油水界面张力至10^-3mN/m,促进油水乳化。二元复合驱的采收率较单一聚合物驱采收率高。S4/HPAM二元体系可将油水界面张力降至2.4×10^-3mN/m,形成的油水乳状液黏度最高,稳定性最强,提高采收率效果最好。     

油水界面流变性的应用

1．油水界面流变性测试方法 实验采用如下试剂：①碱：NaOH（分析纯），0-3000mg／L；②表面活性剂：大庆油田采油四厂现场试验用表面活性剂，0-500mg／L；③聚合物：分子量为1300万的聚丙烯酰胺（大庆油田化工总厂），0～300mg／L；④破乳剂：SP-169、FD408—01和FPW320。     

阴离子双子表面活性剂的油水界面张力

测定了阴离子双子表面活性剂8-4-8和12-4-12与不同油相间的界面张力,考察了不同油相和矿化度变化对油水界面张力的影响。结果表明,阴离子双子表面活性剂与不同油相的油水界面张力达到平衡的时间都比较短,界面张力稳定性较好;8-4-8在煤油的油水界面活性最好,而12-4-12在稀油的油水界面活性比混合油的好。矿化度增加(0~180 g/L)能有效降低阴离子双子表面活性剂的油水界面张力,说明阴离子双子表面活性剂8-4-8和12-4-12具有较好的耐盐性。     

阴离子双子表面活性剂的油水界面张力研究

为探究GA系列新型阴离子双子表面活性剂的油水界面活性及提高油层原油采收率的可行性,以模拟地层水和东河塘稀油,在45℃条件下,利用旋转液滴法测试了不同分子结构阴离子双子表面活性剂与稀油间的界面张力,并以GA12-4-12为对象,测试了其在不同浓度时的动态界面张力,考察了其与非离子表面活性剂ANT的复配性能。结果表明:连接基长度及碳链长度越长,油水界面张力越低;随GA12-4-12浓度增加,界面张力先降后升,0.3%时油水界面张力仅0.00885mN/m,但时间稳定性变差;GA12-4-12与ANT复配协同效果明显,复配比为4∶1时0.1%(GA12-4-12+ANT)加量可使油水界面张力达超低(0.00884mN/m),明显降低了GA12-4-12用量。可见GA12-4-12与ANT复配体系具有低剂量下提高原油采收率的性能,建议用该配方进行提高原油水驱采收率试验研究工作。     

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,LH...     

二元复合驱采出液的油水界面性质和破乳条件的关系

用界面张力仪和表面粘弹性仪研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和表面活性剂(石油磺酸盐和非离子型表面活性剂)形成的二元复合体系对模拟油与模拟水(简称油水)界面特性、乳状液稳定性和采出液处理效果的影响。实验结果表明,含固体悬浮物的采出液过滤后与模拟油间的界面张力和界面剪切黏度降低;随表面活性剂浓度的增加,油水间的界面张力和界面剪切黏度降低,而随HPAM浓度的增加,油水间的界面张力和界面剪切黏度增加;原油与二元复合体系所形成的W/O和O/W型乳状液稳定性随HPAM和表面活性剂浓度的增加而提高;采出液中HPAM和表面活性剂的浓度增加,处理采出液的效果变差。     

聚合物/表面活性剂二元复合驱采出液的破乳研究

研究了破乳剂种类、采出液组成对聚合物/表面活性剂二元复合驱采出液破乳脱水效果的影响。考察了不同驱油体系的界面张力与电导率。从5种商品破乳剂中筛选出最佳非离子型破乳剂BSE-238。该破乳剂在50℃下的脱水速率快,脱水率高,最终达到83.33%,最佳用量为50 mg/L。在此条件下,含不同浓度HPAM、吡咯啉表面活性剂及其复合体系(浓度比1∶1)的采出液脱水率均随着驱油剂浓度的增大而降低,并且破乳难度依HAPM、表面活性剂、二元复合体系的顺序增加。在二元驱采出液中加入FeSO4、盐酸和氯化钠后,脱水率可小幅提高。驱油剂对界面张力的影响为:吡咯啉二元复合体系HPAM。相同浓度下的电导率大小为:二元复合体系吡咯啉HPAM,与脱水率相符。     

新疆油田三元复合驱油体系油水界面Zeta电位的影响因素

针对新疆油田,利用表面活性剂、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)以及不同的碱复配得到碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合驱,并分别配制成乳状液。利用Zeta电位分析仪和界面张力仪等考察了不同乳状液的Zeta电位和油水界面张力。实验结果表明,含石油磺酸盐阴离子表面活性剂(KPS)的乳状液的Zeta电位绝对值最大,含甜菜碱型表面活性剂(APS)的乳状液的Zeta电位绝对值最小。随表面活性剂含量的增大,乳状液的Zeta电位绝对值呈不同的增大趋势。对于LPS/KPS(LPS为烷醇酰胺类非离子型表面活性剂)复配表面活性剂,其乳状液的Zeta电位主要由KPS控制。LPS/KPS复配表面活性剂降低原油界面张力的效果明显。采用ASP三元复合驱时,表面活性剂对界面电位的影响变弱;随碱含量的增大,Zeta电位降低;随HPAM含量的增大,Zeta电位绝对值相应增大。     

表面活性剂在胜利油田复合驱中的应用研究

针对胜利油区孤岛油田西区和孤东七区油藏条件,考察表面活性剂体系的界面张力、稳定性、吸附损耗、驱油效率等指标,给出了碱/聚合物/表面活性剂三元复合驱(ASP)和表面活性剂/聚合物二元复合驱(SP)的配方。孤岛西区现场使用至2001年7月,已增油89.7 kt,提高采收率4.55％。     

表面活性剂与油-水界面的介观模拟研究

用介观模拟方法对2种类型的表面活性剂分子在油-水界面的分布形态进行了模拟。结果表明：与单链型表面活性剂相比,低聚型表面活性剂分子由于其空间结构上的分散性,导致与其通过化学键相连的部分极性基团进入油分子内部,在油-水界面处相对更靠近油相,使得低聚型表面活性剂分子在油-水界面处极性基团的排列没有单链型表面活性剂那样有序;低聚型表面活性剂存在时,油-水界面的接触面积相对较大,而表面活性剂在油-水中的分布相对比较均匀;相比单链型表面活性剂分子,低聚型表面活性剂分子可以更好地降低油-水界面的界面张力。     

表面活性剂剥离固体表面原油机理

 在原油中加入了含非离子-阴离子型表面活性剂NPM-4-4的NaCl水溶液, 观察在表面活性剂作用下原油从固体表面剥离的现象. 当在原油中加入表面活性剂溶液后, 油-水界面张力迅速降低, 在亲油固体表面上, 界面张力降低到一定程度后, 原油与固体的接触角变小,形成油珠, 并且油珠被不断拉长直至拉断. 对于亲水固体表面, 如果油珠体积较小, 在表面活性剂作用下, 油珠不断收缩, 同时由于表面活性剂对吸附在油-固界面上的胶质和沥青质成分的渗透增溶作用,体积较小的油珠会从固体表面完全脱落; 对于体积较大的油珠, 在表面活性剂作用下, 油珠被拉长, 使部分油珠脱落, 剩余的部分油珠继续收缩, 直到全部脱落. 分别从杨氏议程和油珠整体受力的角度分析了油珠从固体表面脱落的机理, 证明了实验现象.     

聚表二元驱表面活性剂的研究与应用进展

在阐明聚表二元复合驱提出的背景及特点基础上,指出了聚表二元复合驱对表面活性剂的基本要求。分析了常规表面活性剂用于二元复合驱存在的问题和相应的对策。重点对聚表二元复合驱表面活性剂的研究现状和应用实例进行了讨论。     

表面活性剂驱油机理实验探究与动力学模拟

选取了3种表面活性剂：十二烷基磺酸钠（SDS）、三甲基十六烷基溴化铵（CTMAB）和聚甘油脂肪酸酯（PGFE）,通过测试表面活性剂对辽河原油的流变性、界面张力、驱油效果等的影响,借助分子模拟手段探究了多元体系中表面活性剂的驱油行为。结果表明：表面活性剂改善原油流变性能力由高到低的顺序为SDS>PGFE>CTMAB;在质量分数为0.3%时,SDS体系的界面张力最低,为1.03×10-2 mN/m,且驱油效率高达87.3%;分子模拟中各表面活性剂降低原油密度的能力由小到大的排序为：CTMAB相似文献   

疏水缔合聚合物在油水界面上的吸附行为

分别了研究了疏水缔合聚合物AP-P4不同相对分子质量时的油水界面张力、界面膜扩张模量、油水分配系数等界面性质,并利用双偏振光干涉技术研究了低相对分子质量AP-P4在不同原油组分油水界面的吸附行为,同时与HPAM进行了对比。实验发现:和HPAM不同,AP-P4能够降低油水界面张力,具有较强的乳化能力,同时能吸附在油水界面活性物质(沥青质和胶质)的表面,增强油水界面的扩张模量,从而增强聚驱采出液的稳定性。     

表面活性剂对原油流变性的作用与分子动力学模拟

选取5种合成降凝剂中常用的表面活性剂：丙烯酸、丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐、乙酸乙烯酯和苯乙烯,采用试验和分子动力学模拟相结合的方法,考察其对原油流变性的影响。结果表明：在加剂量为2000mg/kg的条件下,5种表面活性剂的加入对原油的凝点影响较小,均使原油的凝点仅提高1℃;对原油的黏度和屈服值影响较大,其影响程度从大到小的顺序为：丙烯酰胺>丙烯酸>苯乙烯>顺丁烯二酸酐>乙酸乙烯酯;与空白原油体系相比,5种加剂原油体系势能降低,非键能负向升高,作用效果强弱顺序与试验结果相吻合,从分子层面解释了表面活性剂对原油流变性产生影响的作用机理。     

表面活性剂对原油流变性的作用与分子动力学模拟

选取5种合成降凝剂中常用的表面活性剂：丙烯酸、丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐、乙酸乙烯酯和苯乙烯，采用试验和分子动力学模拟相结合的方法，考察其对原油流变性的影响。结果表明：在加剂量为2000mg/kg的条件下，5种表面活性剂的加入对原油的凝点影响较小，均使原油的凝点仅提高1℃；对原油的黏度和屈服值影响较大，其影响程度从大到小的顺序为：丙烯酰胺>丙烯酸>苯乙烯>顺丁烯二酸酐>乙酸乙烯酯；与空白原油体系相比，5种加剂原油体系势能降低，非键能负向升高，作用效果强弱顺序与试验结果相吻合，从分子层面解释了表面活性剂对原油流变性产生影响的作用机理。     

表面活性剂在单井注水吞吐采油中的应用研究

单井注水吞吐采油是开发无能量补充小型油藏的一种有效方法,但关井平衡时间长达1年以上,经济效益较低。在注入水中加入表面活性剂和粘土防膨胀剂的全模拟对比实验结果表明,关井时间可缩短50％,并保护了储层,其采出程度可提高3．15％。     

大庆油田三元复合驱矿场试验动态特征

相对于其他提高采收率方法,三元复合驱对原油性质和油藏性质更为敏感。为此,大庆油田在室内研究成功的基础上,先后进行了5个三元复合驱矿场试验,研究了不同油藏特性、不同井距和不同配方的三元复合驱特征。试验结果表明,与聚合物驱相比,三元复合驱过程中注入能力下降幅度低,采出能力和综合含水的下降幅度大,在低含水期出现了乳化和结垢现象,三元复合驱比水驱提高采收率20%以上。尽管注采能力下降,但由于含水率大幅度降低,所以三元复合驱仍保持了较高的采油速度.     

磺酸盐型芳烷基双子表面活性剂的合成及性能

实验以工业化的α-烯烃磺酸盐为原料,采用改进的"Berger"法,于150 ℃,固载超酸催化剂作用下,经酸化和烷基化反应18h,分步合成了萘双烷基双磺酸钠阴离子表面活性剂,α-烯烃磺酸盐转化率可达80%以上,比改进前的工艺法提高近6%.在弱碱条件下,该表面活性剂复配体系与原油间的界面张力值可达1.87×10<'-3>m...