重烷基苯磺酸盐大庆油田原油平衡界面张力特性研究

重烷基苯磺酸盐大庆油田原油平衡界面张力特性研究

1重烷基苯磺酸盐驱碱表面活性剂和聚合物（asp）的三元化合物驱油法结合了碱水驱油、表面活性剂驱油和聚合物驱油的优点，从而显著提高了原油的采收率，但材料成本较低。近年来,重烷基苯磺酸盐(HABS)已被发现具有优良的降低原油/水界面张力特性,因而可能成为重要的三次采油用表面活性剂2实验2.1氧化钠及试剂重烷基苯磺酸盐:以南京烷基苯厂和金桐石油化工有限公司的重烷基苯为原料,经SO氢氧化钠:分析纯试剂。原油:大庆采油一厂、三厂、四厂脱气原油,酸值为0.1mgKOH/g原油,45℃时密度为0.85—0.86g/cm地层水:大庆采油一厂、三厂、四厂地层水,总矿化度6000—8000mg/L,一厂、四厂地层水Ca2.2滴界面张力的测定原油/水界面张力用德国产SITE-04旋转液滴界面张力仪测定。转速n选定为3000r/min,测定温度45℃。HABS经配方后溶于用地层水配制的碱液,密度近似地取1.0g/cm3界面张力的影响研究表明,对低酸值原油,单独采用表面活性剂或碱都难以使原油/水界面张力降至超低,而当水相中同时存在表面活性剂和碱时,界面张力则易于降至超低可用的碱有苛性碱NaOH或碱性盐如Na大庆油田已建立了大规模的NaOH生产厂,倾面向在三元复合驱中使用NaOH。为此本实验研究中主要使用NaOH作为碱剂,并且不再加入碱以外的无机电解质。3.1动态界面张力下降图1为不同NaOH浓度时大庆一厂原油/HABS溶液的动态界面张力。当碱浓度较低(0.8%)时,界面张力单调下降,直至达到平衡值。随着碱浓度的增加,动态界面张力显示出明显的最低点。这种现象在碱/表面活性剂复合体系中是极为常见的当原油与溶液接触后,HABS将吸附到原油/水界面,导致动态界面张力下降。当溶液不含NaOH时,通常动态界面张力是单调下降的。当有NaOH存在时,原油/水界面上发生NaOH与原油中活性成份的反应,就地生成的皂类表面活性剂吸附于界面并与HABS相互作用,导致动态界面张力急剧下降。另一方面,皂类表面活性剂可能从界面脱附进入水相或被HABS胶团增溶形成混合胶团,从而导致界面上表面活性剂总吸附量减少,使动态界面张力上升。碱浓度较低时溶液的pH值较低,界面反应进行得较慢,界面吸附以HABS的吸附为主,所以动态界面张力单调下降。当NaOH浓度达到一定值时,界面反应将以较快的速度发生,所以开始阶段动态界面张力急剧下降,但随即发生皂类表面活性剂的脱附,而油溶性HABS也将通过界面扩散进入油相。油相中的活性组分亦不断向界面扩散,通过界面反应补充表面活性剂,加之HABS的不断吸附,形成了一个动态吸附-脱附过程。开始时,吸附速度往往大于脱附速度,动态界面张力下降,直到某一时刻,界面上表面活性剂的总吸附量达到最大值,动态界面张力相应地达到最低点。随后界面上总的吸附量开始减小,动态界面张力逐渐上升,直至达到平衡值研究表明,大庆四厂原油与一厂原油具有类似的性质,而三厂原油则表现出较大的差异。图2表明在不同NaOH浓度下,三厂原油/HABS体系的平衡界面张力不能降到103.2复合碱/habs/原油体系的界面张力当在溶液中加入0.2%Na三厂原油体系表现出来的差异可能是三厂地层水的较高硬度所致。由于HABS和皂类表面活性剂对钙、镁离子都较为敏感,钙、镁离子的存在必导致界面张力升高图4为复合碱/HABS/苏北原油体系的动态界面张力。类似于大庆三厂原油的情况,在有Na3.3低碱浓度平衡界面张力的调整碱/HABS/大庆原油体系的平衡界面张力如图5所示。其中对一厂和四厂原油使用单一NaOH作碱剂,而对三厂原油使用了复合碱。从图5可见,对所研究的原油体系,随着碱浓度的增加,平衡界面张力先下降,达到一最低点后回升。即存在一个最佳碱浓度范围,在这一浓度范围内(图中约为0.9%—1.4%),平衡界面张力可降至10从经济和应用的角度考虑,达到超低平衡界面张力所需的碱浓度应尽可能低,范围应尽可能宽。这可以通过调整配方达到。例如,通过调整配方和使用复合碱,对大庆一厂原油和苏北原油,达到超低平衡界面张力所需的碱浓度分别为0.3%—1.0%和0.4%—1.2%,如图6所示。3.4habs浓度通常油/水界面张力取决于表面活性剂浓度。有两个产生超低界面张力的浓度范围,一个是稀浓度区,约为0.1%—