二元复合驱中表面活性剂的优选与评价

二元复合驱中表面活性剂的优选与评价

吕良岩

）（山东烟台　２滨州医学院，４００３６

表面活性剂的优选与评价是二元复合驱研究中很重要的一部分。使用美国Ｔｘａｓ－５００ｅ　　摘　要：

型界面张力仪测试油水界面张力，优选出符合标准的ｓ测试不同浓度的表面活性５表面活性剂。同时，剂对聚合物溶液粘度的影响，发现随着表面活性剂浓度的增加，聚合物溶液的粘度会有一定程度的增加。研究结果表明，在合适的浓度条件下，优选出的ｓ５表面活性剂不仅能将油水界面张力降低至超低界面张力水平，又可以使聚合物溶液的粘度保持较高水平，可以应用于二元复合驱。

关键词：二元复合驱；表面活性剂；油水界面张力；聚合物溶液粘度

＋

（）ＴＥ３５７．４６Ａ　　文章编号：１００６—７９８１２０１９１０—００５１—０２３　　文献标识码：　　中图分类号：

原油开采难度加大，提高　　随着油田开发的进行，

采收率措施日益重要。提高采收率应该从以下两方面进行考虑：一方面是尽量提高驱替液的波及系数，应用较多的办法是减小驱替相的流度或者改善油藏的非均质性，从而使驱替前沿稳定，常常采用调剖或是增加驱替液的粘度，即为加入一定的聚合物来实现；第二个方面是提高洗油效率，最常采用的是减少毛细管现象所带来的不利影响和改变岩石表面的润湿性，从而使残余油饱和度能够降低，通常能够借助表面活性剂的界面活性来完成。表面活性剂在二元

１］

，复合驱采油中承担着非常关键的作用［它可以直２］

、接影响驱油体系与原油间的界面张力［驱油效率

以及原油破乳效果等，对油田的成本和收益有着很大的影响。此外，表面活性剂能够改变岩石表面的

［］４］

，润湿性能３，并影响聚合物的粘度［在三次采油中

的发展前景十分广阔。因此，研究复合驱用表面活性剂是采油工程中一项非常重要的工作。１　表面活性剂对界面性质研究１．１　实验部分１．１．１　实验材料

表面活性剂：ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４、ｓ５。

·ｓ。原油：大庆某井原油，粘度为８ｍＰａ

实验用水：自来水。实验温度：６５℃１．１．２　实验仪器

电子天平、电动搅拌器、美国Ｔｅｘａｓ－５００型旋滴界面张力仪。１．２　表面活性剂对油水界面张力的影响

本实验设定温度为６实验测试时间为一个５℃，

小时。为了优选效果最好的表面活性剂，测试了几种

。表面活性剂在浓度为０如图１．３％时的界面张力，

收稿日期：２０１９－０８－１５

图１　不同表面活性剂对油水界面张力的影响

因此，可以看出效果最好的表面活性剂为Ｓ５，

选择Ｓ５继续实验。浓度依次为０．０５％、０．１０％、０．

测试浓度对界面张力２０％、０．３０％、０．４０％、０．５０％，

的影响，实验结果如图２。

图２　表面活性剂浓度对油水界面张力的影响

在表面活性剂浓度较小时，油水界面张力随测试时间的增加变化较大；当表面活性剂浓度较大时，油水界面张力随测试时间的增加变化不太明显；当

，作者简介：男，滨州医学院药学院药学专业２吕良岩（９７－）０１６级１班。１９

５２内蒙古石油化工　　　　　　　　　　２０１９年第１０期　

测试时间超过４所有浓度下的表面活性剂其粘度下降的速度也随之减液内部逐步稳定下来，０ｍｉｎ后，

溶液的油水界面张力都趋于稳定。缓并趋于稳定。表面活性剂浓度增大后，对聚合物

溶液粘度的不利影响减弱，当表面活性剂浓度较低时，油水界面张力随表表面活性剂与聚合物发

面活性剂浓度的增大而减小；生了协同作用，当表面活性剂浓度增二元体系的粘度增加。大到一定值（时，随着表面活性剂０．２０％～０．３０％）浓度的增大，油水界面张力反而增大。

表面活性剂分子中的两亲结构决定了其表面活性，亲水基团使分子竭力进入水中，而憎水基则使分子倾向于逃离开水相。两种相抵触的倾向平衡的结果是使得表面活性剂富集在水的表面，亲水基伸向水中而憎水基伸向空气中，最后使得水的表面像是覆盖了一层非极性碳氢链，从而导致油水界面张力的下降。当表面活性剂溶液达到临界胶束浓度时，油水界面张力会达到最低值。如果表面活性剂浓度继续增大，其分子不能继续在表面进行富集，但憎水基的疏水性能仍竭力促使其逃离水相环境，于是表面活性剂

图３　表面活性剂对聚合物粘度的影响分子开始在溶液内部发生自聚，即疏水基朝内聚集形

３　结论成内核，亲水基朝外与水接触形成外壳，组成最简单

最０１，的胶团。胶团的形成使得水表面的表面活性剂分子①通过实验优选出了最佳表面活性剂ｓ

佳使用浓度在０．油水界面张力２０％～０．４０％之间，浓度降低，最终导致油水界面张力的增大。

可以降低至超低界面张力。②向聚合物溶液中添加２　表面活性剂对聚合物溶液粘度的影响

表面活性剂时，聚合物溶液的粘度会产生明显的降２．１　实验部分

低，但随着测试时间的推移，聚合物溶液的粘度趋于２．１．１　实验材料

稳定。随着表面活性剂浓度的增加，表面活性剂与表面活性剂ｓ５。

聚合物发生了协同作用，二元体系的粘度增加。聚合物：分子量为１ＨＰＡＭ，４００万。

［参考文献］实验用水：自来水。

［］任水英，奚惠民，等．复合碱、盐多元驱１实验温度：　王由页，６５℃。

各组分对油水界面张力和稠油黏度的影响２．１．２　实验仪器

［］（）：精细化工，Ｊ．２００７，２４７７０１～７０５．电子称天平、电动搅拌器、ＮＤＪ－８Ｓ旋转粘度

［］２ｋａｓｈａＴ，ＡｌｓｈｉｗａｉｓｈＡ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＢｒｉｎｅＳａ计。　Ｏ　　　　－ｌｉｎｉｔｏｎＩｎｔｅｒｆａｃｉａｌＴｅｎｓｉｏｎｉｎＡｒａｂ－ＤＣａｒ　　　　　－ｙ　２．２　表面活性剂对聚合物粘度的影响

，［／／ｂｏｎａｔｅＲｅｓｅｒｖｏｉｒＳａｕｄｉＡｒａｂｉａＣ］．Ｓｏｃｉｅ测试了浓度为０．　　－０５％、０．１％、０．３％、０．５％的

，／ｔｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｉｎｅｅｒｓ２００９．表面活性剂ｓ　　ｙｇ　１对２０００ｍＬ聚合物ＨＰＡＭ粘度的ｇ

［］萧汉敏，孙灵辉．系列季铵盐型表面活３影响，实验结果如图３。　姚同玉，

］性剂润湿性能与润湿模型研究［表面技术，Ｊ．在测试初期的一段时间里，聚合物溶液的粘度

（）：２０１８，４７１０６６～７１．下降的非常快；随着测试时间的增加，聚合物溶液的

［］陈红祥，李金波，等．聚丙烯酰胺溶液４粘度降低的速度变缓，而且最终趋于稳定状态。　孙红英，

粘度的影响因素［精细石油化工进展，Ｊ］．最初阶段，可能是由于聚合物溶液不够稳定，所

（）：２００５，６９１～３．以其粘度下降非常明显；一段时间之后，聚合物在溶

：Ｔ／ａｒｔｂｓｔｒａｃｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｉｓａｎｉｍｏｒｔａｎｔｏｆＳＰｆｌｏｏｄｉｎｒｅｓｅａｒｃｈ．　　Ａ　　　　　　　　　　　　ｐｐｇ　Ｔｅｘａｓ－５００ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｔｅｎｓｉｏｎｍｅｔｅｒｍａｄｅｉｎＵＳｗａｓｕｓｅｄｔｏｔｅｓｔｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｔｅｎｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｏｉｌａｎｄ　　　　　　　　　　　　　　　

，，ｗａｔｅｒａｎｄｓｕｒｆａｃｔａｎｔＳ５ｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｔｏｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　　　　　　　　　　　　ｇ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｌｍｅｒｏｆｓｕｒｆａｃｔａｎｔｏｎｔｈｅｖｉｓｃｏｓｉｔｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｔｅｓｔｅｄ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎ　　　　　　　　　　　　　　　－ｐｙｙ　

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