三次采油用重烷基苯磺酸盐表面活性剂的协同效应.pdfVIP

第20卷第 1期 应 用 化 学 Vo1．20No．1 2003年 1月 CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRY Jan．2003 三次采油用重烷基苯磺酸盐表面活性剂的协同效应 郭东红 张雅琴 崔晓东 辛浩川 (中国石油勘探开发研究院油田化学研究所 北京 100083) 关键词 三次采油，重烷基苯磺酸盐，表面活性剂 ，协同效应 中图分类号：0621；0631；TQ423 文献标识码：A 文章编号 ：1000-0518(2003)01-0086-03 碱／表面活性剂／聚合物(ASP)三元复合驱油剂是近年来发展起来的三次采油新技术…，它主要是 利用化学剂之间的协同效应，特别是利用了原油中的天然表面活性剂与加入的表面活性剂、聚合物问的 协同效应，可大幅度提高石油采收率。三元复合驱油过程中表面活性剂起着极为重要的作用，它直接影 响着驱油体系／原油的界面张力及驱油效率等。表面活性剂驱油体系与原油间能否形成超低界面张力 (10 mN／m数量级)是评价复合驱油用表面活性剂的重要指标 J。单一的表面活性剂往往不能适应 多变的油藏环境。表面活性剂通过复配可产生协同效应，从而使表面活性剂适应性更强 ]。研究表面 活性剂之间的协同效应对于确定表面活性剂驱油体系的最佳配方具有重要意义。重烷基苯磺酸盐 (HABS)是近年来国内正在开发的一种驱油表面活性剂 ，研究重烷基苯磺酸盐不同组分的协同效应 具有重要意义。本文从重烷基苯磺酸盐的合成原料出发，通过把原料重烷基苯切割成不同的馏分范围， 选择具有低、中、高平均分子量的5个馏分分别进行磺化、中和，得到对应的5个重烷基苯磺酸盐样品。 通过考察单一样品以及不同样品复配之后的界面张力性质，研究了重烷基苯磺酸盐表面活性剂不同组 分的界面张力协同效应。 仪器与试剂：德国FISCHERAUTODEST860实沸点切割蒸馏装置，最大容量 3kg；美国FINNIGAN— SSQ710色谱一质谱联用仪；美国TEXAS-500旋转滴界面张力仪。 抚顺洗化厂精制重烷基苯，氯磺酸(分析纯，北京顺义化工厂)，NaOH(分析纯，北京化工厂)，大庆 四厂脱水脱气原油、矿化水(以下简称四厂油水)。 精制重烷基苯的实沸点蒸馏及部分馏分的色谱质谱分析：将精制重烷基苯进行实沸点分馏。从 19个不同温度范围的馏分中，选出具有低、中、高平均分子量的5个馏分，用色谱一质谱联用仪进行了结 构组分分析及分子量测定，得出原料中大部分为支链烷基苯，分子量分别为：285、315、329、356、390。 重烷基苯磺酸盐的合成：称取约31．5g的某一馏分重烷基苯于三 口瓶中，于 15oI=滴加约 14．0g的 氯磺酸(酸烃摩尔比=1．2：1．0)，剧烈搅拌，反应温度不超过25oI=。加完后在室温下继续搅拌反应 1．5h，再在40℃水浴上反应 0．5h。得到的重烷基苯磺酸用质量分数为30％的NaOH溶液中和，至 pH值为7～8。分别得到5个馏程范围的棕红色重烷基苯磺酸盐粘稠液体样品：1(387)、2 (417)、 3(431)、4(458)、5(492)，括号中数值表示各样品的平均分子量。 油一水界面张力的测试：用美国TEXAS-500型旋转滴界面张力仪测定油一水界面张力随时间的变化。 测量温度45oI=。测量时利用大庆四厂矿化水配制成一定浓度的重烷基苯磺酸盐溶液，每个样品的测量 时间为2h，以达到其平衡界面张力。 结果与讨论 5个重烷基苯磺酸盐表面活性剂针对大庆四厂油一水溶液界面张力的测试结果如图1所示。从图中 可以看出，不同平均分子量的重烷基苯磺酸盐，界面张力随NaOH质量分数的变化规律不同。其一是， 2002-04—17收稿，2002一l1—14修 回 国家 “九五”重点科技攻关课题(G95-23．8一lJ) 通讯联系人：郭东红 男，1965年生，高级工程师，博士；E-mail：gdh@petrochina．corn．ell；研究方向：采油表面活性剂和原油破乳剂 第 1期 郭东红等 ：三次采油用重烷基苯磺酸盐表面活性剂的协同效应 87 平均分子量最大的4、5和平均分子量最小的1样品，界面张力较高，而平均分子量处于中间的2、3