重烷基苯磺酸盐habs在大庆油田洗油油砂上的吸附

重烷基苯磺酸盐habs在大庆油田洗油油砂上的吸附

自20世纪90年代以来，大庆成功实施了七聚碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱矿场的试验。结果表明，其比水驱油法提高20%（ooip）。目前,三元复合驱已成为大庆油田“十一五”期间油田开发的主导技术,其配套技术已基本形成。但一些微观机理问题,如碱对表面活性剂在油藏中吸附损失的影响,还没有规律性的认识1实验部分1.1油砂岩石矿物组成表面活性剂:大庆东昊投资有限公司生产,所用两个样品主要组分均为重烷基苯磺酸盐(HABS),杂质有未反应的油、有机溶剂、水和醇类,其特性如表1所示。大庆油砂:大庆油田主力油层岩心,经苯、乙醇(3∶1)抽提后烘干、粉碎,用X射线衍射法分析油砂岩石矿物组成,见表2。岩心:大庆油田去油天然岩心,大庆油田公司勘探开发研究院岩心库提供,岩心直径2.54cm,长度如表3所示。NaOH和Na盐水:配制溶液用盐水为大庆油藏地层平均盐水,其组成如表4所示。1.21.2.1酶吸附平衡称取5g油砂(±0.001g)放入100毫升塑料瓶中,加入不同浓度的HABS/碱混合溶液45mL,放入45℃恒温振荡水浴中振荡24小时至吸附平衡。在45℃静置适当时间后将上层溶液转入离心管中,以500r/min的转速离心分离30min。抽取中间层清液用两相滴定法测定HABS的平衡浓度=(=(式中1.2.2系统压力稳定检测在相同直径、不同长度的大庆天然岩心上进行动态滞留实验。用盐水驱替至系统压力稳定,注入1.5PVHABS溶液,再转为盐水驱,检测出口处流出液中HABS浓度,直至浓度为零时结束实验。1.2.3哈斯浓度分析HABS的浓度采用两相滴定法测定,指示剂为混合指示剂,阳离子表面活性剂为海明1622。1.31.3.1固液体比的确定研究表明,油砂与溶液的质量比(固液比)为1∶5～1∶10时吸附量没有显著的差别1.3.2g/l?habs的吸附量考察了8.0g/L的NaOH溶液中8.0g/L?HABS的吸附量随时间的变化情况,结果表明9h后吸附已达平衡,吸附量不再增加。本实验将吸附时间定为24h以确保充分吸附。1.3.3浓度测定值碱可能降低表面活性剂在水溶液中的溶解度,使表面活性剂胶束在高速离心作用下沉淀,影响表面活性剂的浓度测定值。为此固定NaOH溶液浓度为15g/L,表面活性剂浓度为3.0g/L,进行一系列平行实验以确定离心条件对HABS吸附量的影响。表5所示正交实验结果表明,误差最小(相对误差1%)的离心条件为转速500r/min,离心时间30min,此即为本实验的离心条件。2结果与讨论2.1habs的吸附行为将待测表面活性剂样品1用去离子水分别配制成0.3、0.5、0.8、1.0、1.5、2.0和3.0g/L水溶液,测定在油砂上的吸附量,绘制吸附等温线,见图1。如图1所示,HABS样品1从水溶液中的最大吸附量为1.29mg/g砂。表面活性剂在油砂上的最大吸附量通常在临界胶束浓度2.2油砂/habs吸附量的影响以往的研究表明随着NaOH浓度的增加,样品1和样品2在油砂上的吸附量都先增加后降低,再增加至基本不变。当NaOH的浓度在6.0～11g/L范围时,NaOH可以降低HABS样品1在油砂上的吸附,吸附最低值出现在NaOH浓度为8.0g/L时,吸附量仅为无碱水溶液中的68%;当NaOH的浓度介于4.0～9.0g/L时,样品2的吸附量降低,吸附最低值出现在NaOH浓度为5.0g/L时,吸附量仅为无碱水溶液中的53%。两个样品的吸附最大值都出现在NaOH浓度为12g/L时。出现这种现象可能是由于:(1)油砂表面带负电荷,NaOH的加入更加强了油砂表面的负电性,增强了油砂表面与HABS单分子活性物之间的静电斥力,同时作为反离子的Na(2)NaOH对HABS样品1、样品2吸附量的影响略有不同,可能是由于样品2的平均相对分子质量较高,分布较宽,含有相对分子质量特别高、在碱溶液中溶解性较小的组分,在样品2溶液中该组分在较低的NaOH浓度下便到达了随着NaOH的浓度继续增大,HABS样品1、样品2在油砂上的吸附量分别在NaOH浓度超过10、9.0g/L以后,超过不加NaOH时的吸附量。NaOH是一种强电解质,过多的反离子压缩了胶束表面双电层,减小了胶束与油砂表面负电荷的静电斥力,使HABS在油砂上的吸附量增大。同时,强碱降低了HABS在水中的溶解度,使溶液中的HABS向固-液界面迁移,导致HABS在油砂表面的吸附量增大。2.3碱浓度对habs吸附量的影响从图3中可以看出,当碱剂为NaOH时,HABS样品2在油砂上的吸附量随碱浓度的增大,先增加后降低然后再增加;当碱剂为Na在Na2.4habs的动态吸附实验进行了加入不同浓度NaOH的8.0g/L的HABS样品1溶液在大庆天然岩心上的驱替实验,得到的岩心吸附量随NaOH浓度的变化与油砂吸附实验相似,如图4所示。由图4可以看出,HABS样品1在大庆岩心上的动态吸附量与其在大庆油砂上的吸附量随NaOH浓度变化的规律相同,但是,岩心吸附量明显小于油砂吸附量,还不到油砂吸附量的1/10。其原因是驱替液在岩心中并不沿孔壁环形推进,也很难波及渗透率低的地方,动态吸附过程中又存在吸附与解吸平衡,后续盐水驱替时,一部分被吸附的HABS重新分配到盐水中而流出。3加nahs溶液(1)在大庆洗油油砂上,HABS样品1在盐水溶液中的吸附最大值为1.29mg/g砂,对应的浓度为0