【摘 要】
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石油是非常重要的化石能源,提高采油效率是当今油田要解决的的首要问题。本文以2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸十六酯为
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石油是非常重要的化石能源,提高采油效率是当今油田要解决的的首要问题。本文以2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸十六酯为原料(HA),合成了 SPS-HA-n磺酸盐型高分子表面活性剂,并优化了合成工艺。通过FITR和1HNMR表征其结构,并通过“一点法”测量了其分子量,在1 05数量级的范围。表面张力结果表明,随着长碳链HA含量的增加,CMC逐渐降低,SPS-HA-11的γ cmc可低至33.019 mN/m,粒径结果表明,单体HA的添加量越大,高分子表面活性剂表面活性剂越容易形成胶束。在四氟乙烯板上SPS-HA-7的水溶液(浓度为101.03g/L)的接触角为70.4°,可改变PTFE表面的润湿性。乳化测试结果证实,SPS-HA-n系列高分子表面活性剂具有良好的乳化稳定性,SPS-HA-9的乳化性最好。SPS-HA-7可以将油水界面张力降至0.0035 mN/m。本文分别研究了 SAS-60/SPS-HA-n、Tween80/SPS-HA-n、SAS-60/Tween80/SPS-HA-n复配体系的界面张力、乳化性和润湿性。研究结果表明:SPS-HA-n与SAS-60复配之后,当磺酸盐型高分子表面活性剂所占比例的增加,界面张力先增加后减小,乳化性能出现先上升后下降的趋势;SPS-HA-n与Tween 80复配之后,随着磺酸盐型高分子表面活性剂所占比例的增加,界面张力先降低后减小,乳化性能同样出现先上升后下降的趋势;SPS-HA-n与SAS-60、Tween 80三者复配之后,随着磺酸盐型高分子表面活性剂所占比例的增加,界面张力先增加后减小,且表现出良好的乳化性能,此外三种表面活性剂复配体系的界面性能要优于单个表面活性剂和两种表面活性剂复配体系的界面性能和乳化性能。当复配比例一定时,随着复配体系中SPS-HA-n中HA添加量的增加,接触角先减小后增加,SAS-60/Tween80/SPS-HA-n的复配体系比单一表面活性剂的接触角更小,润湿性能更好。本文主要通过人造岩心的驱替实验模拟现场采油实际情况,研究了同一复配体系(SPS-HA-7/SAS60/Tween80)不同浓度以及相同浓度(3g/L)不同复配体系(SPS-HA-7/SAS60/Tween80)对驱油效率的影响。研究表明:同一复配体系(SPS-HA-7/SAS60/Tween80)不同浓度驱油时,在水驱阶段,水驱效率相差不大,但是当系统加入了不同浓度的SPS-HA-7/SAS60/Tween80复配体系后,驱油效率显著提高,在后续水驱阶段,驱油效率相差不太明显。当SPS-HA-7/SAS60/Tween80复配体系的浓度为3g/L时,表活剂驱阶段提高了 12.2%的采收率,最后的采收率为51.5%;相同浓度(3g/L)不同复配体系(SPS-HA-7/SAS60/Tween80)驱油时,复配体系SPS-HA-7/SAS60/Tween80可以在表活剂驱阶段提高12.2%的采收率,在五个复配体系中性能最优越。SPS-HA-n/SAS60/Tween80复配体系的最终采收率分别为 44.4%、48.9%、51.5%、50.6%和 50.1%。综上所述,SPS-HA-n 磺酸盐型高分子表面活性剂与SAS-60和Tween80的复配体系在驱油方面有极广阔的应用前景。
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