论文部分内容阅读
阴非表面活性剂是一种新型表面活性剂,它同时具有阴离子和非离子两种亲水基团,而规避了阴离子表面活性剂不耐二价金属离子的劣势,和非离子表面活性剂不耐温的劣势,成为一种驱油用的新型耐温抗盐表面活性剂。本研究主要是通过研究不同结构的阴非表面活性剂与原油在界面上的相互作用,为阴非离子表面活性剂在油田上的应用提供实验室基础评价数据,为探索阴非表面活性剂与原油的构-效关系打下基础。本研究选用西DK1原油和官15-2原油作为油相,表面活性剂体系是三种不同亲水基链长(EO基团)的聚氧乙烯醚羧酸盐(AEC)阴非离子表面活性剂,三种不同亲油基链长的AEC,以及它们与非离子表面活性剂APG1214复配体系,与阴离子表面活性剂AOS的复配体系,研究了60℃时原油与AEC体系的油/水界面张力行为和乳化行为。本研究共分为四个部分内容。论文的第一部分概述了阴非表面活性剂作为油田用耐温抗盐表面活性剂的优势及研究其界面性能的重要意义,通过大量而系统的调研,综述了阴非表面活性剂的界面性能研究进展以及原油组成分析的研究进展。论文第二部分运用科学测试对原油的结构和组成进行定量和定性分析,得出以下结论:(1)红外光谱扫描结果显示,原油是一种含有饱和分、羧酸、醇、酯、酰胺、醛、酮或酚的复杂混合物。(2)粘温性能测试结果显示,西DK1原油和官15-2原油的流体力学性质有差异,得到各自的反常点和析蜡点。西DK1原油反常点为44℃,析蜡点为52℃:官15-2原油反常点为27。C,析蜡点为33℃。(3)原油元素分析结果认为:西DK1原油是高氮含硫原油,官15-2原油是高氮低含硫原油。(4)结合原油胶质、沥青质含量分析和原油薄层色谱分析的结果,得到原油四组分含量,分析认为西DK1原油是属于低饱和分/芳香分比值的、高沥青质/胶质比值的原油,官15-2原油属于高饱和分/芳香分比值的、低沥青质/胶质比值的原油。(5)气相色谱分析得到原油中烷烃C3-C35的分布情况,认为西DK1原油属于轻质油,官15-2原油属于中质油。论文第三部分研究了0.2wt%系列AEC和西DK1原油、官15-2原油在不同矿化度下的界面张力行为,总结了亲水基、疏水基、电解质等因素对油/水界面张力的影响。研究发现:(1)随着矿化度的增加,原油与AEC体系的界面活性增加,在20×104mg/L矿化度时界面活性最大,界面张力达到超低界面张力范围。(3)与非离子表面活性剂APG1214复配后,与西DK1原油的界面张力低于与官15-2原油的界面张力,是因为官15-2原油的饱和分含量较高,沥青质含量低。(4)与阴离子表面活性剂AOS复配后,达到超低界面张力时的盐窗口变宽。论文第四部分研究了0.2wt%系列AEC和西DK1原油、官15-2原油在不同矿化度下的乳化行为。用低剪切速率振荡法制备了原油/AEC乳状液,总结了亲水基、疏水基、电解质等因素对原油/AEC乳状液的稳定性、类型、粒径、乳化速率、乳状液外观和性状的影响。研究结果表明:(1)随着亲水基(EO数)增加,原油/AEC乳状液的稳定性增加。随着亲油基碳链增长,原油/AEC乳状液的稳定性降低。(2)水油比增加,原油/AEC乳状液的稳定性减小。W/O乳状液的稳定性高于O/W乳状液。(3)随着水油比和矿化度的增加,原油/AEC乳状液倾向于形成O/W乳状液。(4)水油比增加,原油/AEC乳状液的粒径增加。(5)复配体系与原油形成的乳状液的粒径大于单剂与原油形成的乳状液的粒径。(6)形成W/O乳状液的乳化速率小于形成O/W乳状液的乳化速率。(7)AEC对沥青质含量较多的西DK1原油的乳化速率低于沥青含量微量的官15-2原油。(8)析出水相的清澈程度,与析水率快慢相关,与界面张力高低无关。本研究对高温高盐油藏表面活性剂或复合表面活性剂驱具有实际参考价值和指导意义,为阴非表面活性剂与原油构-效关系的基础研究提供了思路。