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化学驱是目前国内外应用较为广泛的提高原油采收率的技术,其中研究最多的是表面活性剂驱。而我国驱油用表面活性剂领域存在的主要问题是单剂对碱浓度的适应性差,复配体系的“色谱分离”现象严重以及在高温高矿化度的油藏中驱油能力受限。针对以上问题,本文在课题组前人研究的基础上对无碱驱油用表面活性剂复配体系进行探索,分别以新型Gemini磺酸盐表面活性剂和阴-非离子表面活性剂为主剂,筛选合适的表面活性剂与之形成复配体系,并对其复配摩尔比、总质量浓度、耐硬水性以及抗盐能力进行系统分析。主要研究内容及结果如下:以双烷基二苯甲烷双磺酸盐(DSDM)为主剂,与五种常用驱油表面活性剂复配进行表(界)面化学性能的研究和比较,优选出两个复配体系——di C12B/C14-DSDM和BS-16/C16-DSDM,其中di C12B为双十二烷基甲基羧基甜菜碱,BS-16为十六烷基二甲基羧基甜菜碱。研究上述两个复配体系在不同配比下的表面化学性能以及分子间作用力,结果表明:两个复配体系的分子间均存在强烈的协同增效作用。考察摩尔比、总质量浓度、原油、温度、硬度和矿化度对复配体系界面张力的影响,发现当体系在70 oC,DSDM摩尔分数在50%以上,浓度在0.05~0.2%之间,硬度为50~200 mg·L-1,总矿化度为4000~10000 mg·L-1的条件下能将胜利原油的油/水界面张力降至10-3 m N·m-1数量级,符合油田三次开采的标准。上述结果表明di C12B/C14-DSDM和BS-16/C16-DSDM复配体系能够在无碱的条件下适用于温度较高、矿化度较高的油藏,且色谱分离现象对体系的影响较小。以系列脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)为原料,采用羧甲基化法合成了脂肪醇聚氧乙烯醚乙酸盐(AEC),得到最优条件为:n(醇醚):n(氢氧化钠):n(氯乙酸钠)=1.0:1.5:1.1,在75 oC下反应8 h,AEO的转化率可达83.56%。研究了系列AEC理化性能和表面化学性能,并对比分析了它们的亲水性强弱以及降低表(界)面张力的能力。在此基础上,通过对AEC与脂肪烷基甜菜碱(BS-16、BS-68和BS-18)复配体系的界面化学性能分析,优选出两个驱油体系——BS-68/C16/18AEC3和BS-18/C16/18AEC3,并研究最佳的无碱驱油配方,结果表明:两个体系均是在AEC添加量较少的情况下、在较宽的浓度范围内将胜利原油的油/水界面张力降至10-3 m N·m-1,且BS-68/C16/18AEC3复配体系适用于矿化度低于30000 mg·L-1的油藏;BS-18/C16/18AEC3适用于矿化度低于50000 mg·L-1的油藏。