耐溫耐鹽表面活性劑驅(qū)油體系的研究

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1、耐溫耐鹽表面活性劑驅(qū)油體系的研究耐溫耐鹽表面活性劑驅(qū)油體系的研究石油開采到后期，穩(wěn)產(chǎn)難度大，開發(fā)形勢嚴(yán)峻。目前的水驅(qū)條件下，采收率也只有35-45%，大部分原油停留在地層難以開采出來。為了提高原油采收率，常用聚合物驅(qū)、堿水驅(qū)、表面活性劑驅(qū)以及復(fù)合驅(qū)（二元或三元復(fù)合）等化學(xué)驅(qū)方法?；瘜W(xué)驅(qū)方法是三次采油提高采收率的主要方法。其中，表面活性劑具有降低油水界面張力，乳化原油，潤濕反轉(zhuǎn)，改變原油流變性等性能，提高采收率幅度較大、實用面廣，是一種具有潛力的化學(xué)驅(qū)油劑[1]。用作驅(qū)油劑的表面活性劑品種很多，目前主要是陰離子磺酸鹽（石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽

2、等）和羧酸鹽類，多種非離子表面活性劑以及非離子-陰離子新型表面活性劑。我國大多數(shù)油藏均為高溫高礦化度油藏，在這種苛刻的條件下，許多表面活性劑難以滿足驅(qū)油的要求。為了提高采收率，研究適合高溫高礦化度油藏的表面活性劑體系是非常重要的，也有著很大的實際價值。1耐溫耐鹽表面活性劑體系1.1α-烯基磺酸鹽α-烯基磺酸鹽(AOS)是不同化學(xué)組分的復(fù)雜混合物，其主要成分是烯基磺酸鹽、羥基磺酸鹽及二磺酸鹽。制造AOS產(chǎn)品的烯烴碳原子數(shù)在16-20，驅(qū)油用的α-烯基磺酸鹽AOS碳鏈長度在11-20。AOS由于分子中存在雙鍵或羥基，能與磺酸基對金屬有螯合作用，

3、故能抗高礦化度水。AOS具有良好的耐溫耐鹽性能[2，3]，在125×10-6硬水中的表面張力與LAS和AS基本相同，為28mN·m-1。作為陰離子表面活性劑，其耐鹽能力隨溫度的升高而增加。不同碳鏈長度的AOS性能存在差異，其中AOS11-16抗硬水能力良好，AOS18具有良好的降低界面張力能力（10-2mN·m-1以下），并且AOS還具有良好的配伍性能和協(xié)同效應(yīng)[4]。許多研究表明單獨的AOS一般不直接使用，因為其不能將油水界面降到超低10-3mN·m-1以下，但AOS能與LAS，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽（AES）及烷醇酰胺（LMMET）等許

4、多表面活性劑配伍，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，能使油水界面張力達(dá)到超低[5]。美國專利[6]介紹了一種利用α-烯基磺酸鹽與苯或者苯的取代物在催化劑H2SO4作用下，在一定條件反應(yīng)生成了一種新穎的烷基苯磺酸鹽。如圖：+CH3(CH2)nCH=CHCH2SO3HR可以為：沒有基團，C1到C30+的支鏈或者支鏈烷基或者烷氧基團（EO，PO，BO，或者混合物）,R/可以為：沒有基團，C1到C30+的支鏈或者支鏈烷基R//可以為：沒有基團，C1到C30+的支鏈或者支鏈烷基R///為：CH3(CH2)nCH(CH2)mSO3H7耐溫耐鹽表面活性劑驅(qū)油體系的研究這種方

5、法生成的新型的芳基取代的烷基磺酸鹽AASA不同傳統(tǒng)方法，苯環(huán)上可以選擇多個功能性基團，磺酸基在鏈烷烴上，而不在苯環(huán)上。這種新型的AASA在地層水礦化度（3648mg/L），其中Ca2+，Mg2+總離子濃度為23.3mg/L，溫度為45℃下，NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%，油水界面張力能達(dá)到0.7×10-3mN·m-1。AASA具有低表面，界面張力特性，在不加堿，高礦化度條件下，都能使界面張力達(dá)到超低。筆者考察了α-烯基磺酸鹽的耐溫耐鹽性能，通過一定的處理方式，在礦化度為114556mg/L，Ca2+離子濃度為7082mg/L，Mg2+離子濃度為

6、603mg/L，溫度120℃條件下觀察AOS的耐溫耐鹽性能，通過紫外光度計測量表面活性劑濃度，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過20天，AOS的質(zhì)量濃度降低很小，說明AOS有很好的耐溫耐鹽性能。AOS本身具有良好的耐溫耐鹽性能，加上與其他表面活性劑具有良好的復(fù)配和協(xié)同效應(yīng)，使其在表面活性劑驅(qū)中有很好的發(fā)展前景。1.2石油磺酸鹽石油磺酸鹽是目前國內(nèi)外三次采油用量最大的一類表面活性劑。石油磺酸鹽的主要成分是復(fù)雜的烷基苯磺酸鹽和烷基萘磺酸鹽，其余則為脂肪烴及環(huán)烴的磺化物和氧化物。它是石油某一段餾分通過磺化中和反應(yīng)得到的具有表面活性的產(chǎn)物。石油磺酸鹽價廉易得，降低界面張力能

7、力強（可達(dá)1×10-2mN·m-1），較高的增溶能力，耐高溫，但其易與二價等高價陽離子形成沉淀，不抗高礦化度。但通過對石油磺酸鹽的改性和復(fù)配能夠使石油磺酸鹽達(dá)到耐溫耐鹽性能。（1）石油磺酸鹽與其他表面活性劑的復(fù)配：目前油田普遍對石油磺酸鹽與其他表面活性劑進(jìn)行復(fù)配研究較多，復(fù)配驅(qū)油體系能夠改善石油磺酸鹽的耐鹽性能，適用于特殊油藏的地質(zhì)條件對表面活性劑的要求。王業(yè)飛[7]通過將羧甲基化聚氧乙烯壬基苯酚醚1×10-2mN·m-1（NPC-n）與新疆石油磺酸鹽（PS）復(fù)配，發(fā)現(xiàn)隨著NPC-9復(fù)配比例的增加，復(fù)配體系耐鹽性增加，大大改善了石油磺酸鹽（

8、PS）的耐鹽性能，并且具有優(yōu)良的抗硬水能力。美國專利[8]介紹了一種芳香醚聚磺酸鹽陰離子表面活性劑水溶液體系（Dowfax），這種體系至少含有一種溶解或分散的石油磺酸鹽和一種溶解