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石油磺酸盐因其优异的界面活性、与原油良好的配伍性能、以及成本低廉等优点而成为三次采油中常用的表面活性剂。但原料油来源及组成的复杂性,使得制备得到的石油磺酸盐在组成、平均分子量、分子量分布、分子结构及界面活性等方面差异很大。本论文针对LH-油田某一区块原油的开采需要,选用该油田自产的LH-减三线馏份油为原料油,发烟硫酸为磺化试剂,在实验室合成了LH-石油磺酸盐产品,并对其组成、结构及分子量分布、驱油性能等进行了表征;比较了LH-石油磺酸盐与两种市售的磺酸盐在组成、分子量分布及对LH-油田的原油在界面活性等方面的差异;同时,还合成了一系列不同链长的烷基苯磺酸盐,以进一步探讨石油磺酸盐的组成及结构对LH-油田油水界面活性的影响规律。相关结果如下:(1)本实验室合成LH-石油磺酸盐的最佳条件是:酸油比0.4:1、反应温度50℃、反应时间40 min、溶剂1,2-二氯乙烷加入量10 m L/10 g原料油。LH-石油磺酸盐粗产品中有效活性物含量超过60%;FT-IR谱图表明它在1053 cm-1、1179 cm-1附近出现磺酸根的两个特征伸缩振动吸收峰,NMR分析表明LH-石油磺酸盐分子中平均含有2~3个芳环,烷基侧链有30~32个碳原子,分子的平均甲基数为6~8个。同时,两相滴定法测定其相对平均分子量为751.3 g/mol,电喷雾质谱法测定其平均分子量为675.2 g/mol,且分子量主要分布在400-650和900-1100的范围内,该分布范围相对较宽。(2)无论是对稀油还是普通稠油,单独LH-石油磺酸盐降低油水界面张力的能力均较差,但在用无机盐或弱碱(碳酸钠)做助表面活性剂时,可以使LH-油田的稀油及普通稠油的油水界面张力降至10-2 m N/m及更低数量级。LH-石油磺酸盐与非离子型表面活性剂6501复配时,在复配比例为10:90、20:80、30:70的条件下,可以使表面活性剂/稀油的油水界面张力达到超低(10-3 m N/m),并表现出很好的乳化性能;而在复配比例50:50的条件下,表面活性剂/普通稠油的油界面张力可以达到10-4 m N/m数量级。室内模拟驱油实验的结果也表明LH-石油磺酸盐与6501的复配体系在复配比例20:80时,注入量为0.55 PV,驱油效率可提高至7.9%。(3)在没有任何助表面活性剂存在的条件下,重烷基苯磺酸盐的界面活性最好,可以降低LH-油田的稀油I、稀油III及普通稠油的界面张力达到10-2 m N/m数量级,而LH-石油磺酸盐与大庆石油磺酸盐的界面张力均只能达到10-1 m N/m数量级;当磺酸盐表面活性剂与助表面活性剂碳酸钠或氯化钠复配后,LH-石油磺酸盐对普通稠油的油水界面张力可以显著降至10-3 m N/m数量级,而其它两种磺酸盐表面活性剂的界面张力只能达到10-2 m N/m数量级。这些结果说明:三种表面活性剂中,重烷基苯磺酸盐是最适合LH-油田的表面活性剂,其次为LH-石油磺酸盐或大庆石油磺酸盐。这可能与重烷基苯磺酸盐的相对平均分子量的大小及分子量分布范围适中有关,而LH-石油磺酸盐相对平均分子量较大且分子量分布较宽,大庆石油磺酸盐的平均分子量较小且分子量分布较窄。(4)在表面活性剂有效浓度均为0.05%及碳酸钠(1%)的协助下,不同链长烷基苯磺酸盐表面活性剂降低稀油Ⅲ油水界面张力的次序为:十六烷基二甲基苯磺酸钠的界面活性最好(<10-2 m N/m),其次为十六烷基甲基苯磺酸钠(5.4*10-2 m N/m),而碳链较长的十八烷基甲基苯磺酸钠的界面活性以及碳链较短的十四烷基甲基苯磺酸钠的界面活性都较差,界面张力均不能达到10-2 m N/m数量级。构效关系的研究结果表明:十六烷基二甲基苯磺酸钠或十六烷基甲基苯磺酸钠可能为LH-油田的稀油Ⅲ区块的有效主体磺酸盐表面活性剂。