资源描述：
《耐温耐盐型表面活性剂及其在油田中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、耐温耐盐型表面活性剂及其在油田中的应用摘 要： 提出两种结构的表面活性剂,考察了它们的耐温耐盐性能。水溶液在250℃温度下处理72ｈ未观察到明显的分解,表明它们能耐高温;在矿化度大于100000ｍｇ/Ｌ,钙镁离子大于5000ｍｇ/Ｌ的水中仍表现出良好的表面活性,说明它们具有优异的耐盐性能,且盐含量越高,表面活性越强;在盐酸中也表现出极好的表面活性;防垢试验表明它们是一种表面活性剂型的垢剂。研究了它们作为苛刻条件下的地层驱油剂、油井化学吞吐剂、酸液添加剂的油田应用效果,表明该表面活性剂在油田中具有广泛的应用前景。内 容： 表面活性剂在油田中
2、具有广泛的应用,目前使用最广泛的是非离子型和阴离子型表面活性剂,如聚氧乙烯辛基苯酚醚(ＯＰ型)和石油磺酸盐(ＰＳ)。但这两类表面活性剂都不能单独适用于温度和水矿化度高的条件。非离子型表面活性剂存在浊点,外界温度高于浊点,表面活性剂即从水中析出;阴离子型表面活性剂则会在高矿化度的水中析出。于是提出了一类新的、适合高温、高水矿化度条件下使用的非离子-阴离子型两性表面活性剂,这类表面活性剂既保持了非离子、阴离子型表面活性剂的优点,又克服了各自的缺点,是一类性能优良的表面活性剂。1、表面活性剂的结构 试验中用到两种非离子-阴离子型表面活性剂即醚羧酸盐型和醚磺酸盐型
3、,均为实验室自制,它们的非离子基团为氧乙烯基,阴离子基团分别为羧基和磺酸基,其结构式如下： 醚羧酸盐型 ＲＯ(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)9ＣＨ2ＣＯＯＮａ,简写为ＮＰＣ-9。 醚磺酸盐型 ＲＯ(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)9ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3Ｎａ,简写为ＮＰＳＯ-9式中:Ｒ为辛基苯,9为氧乙烯聚合度。2、表面活性剂的耐盐性能表面活性剂耐盐性能的评价是在1%表面活性剂水溶液中加入不同数量的ＮａＣｌ或ＣａＣｌ2后在60℃恒温静置24ｈ后离心,观察有无新相析出,以不析出新相的最大ＮａＣｌ或ＣａＣｌ2浓度来评定表面活性剂的耐盐性能。试验表明,ＮＰＣ-9和ＮＰＳＯ-9均能溶解于30000
4、0ｍｇ/Ｌ的ＮａＣｌ水溶液中而不析出新相。在5000ｍｇ/Ｌ的ＣａＣｌ2水溶液中也不析出新相。图1是ＮＰＣ-9和ＮＰＳＯ-9在100000ｍｇ/ＬＮａＣｌ且含5000ｍｇ/ＬＣａＣｌ2水溶液中的浓度-表面张力曲线。图1 两种表面活性剂的表面张力从图1可以看出,ＮＰＣ-9和ＮＰＳＯ-9在高矿化度、高二价阳离子的水中表现出良好的表面活性。而且试验还表明两种表面活性剂降低水表面张力的能力随盐含量的增加而增强。同样,在盐酸中也表现出极好的表面活性,002%的ＮＰＣ-9即可把16%的盐酸溶液的表面张力降低至30ｍＮ/ｍ。这为表面活性剂作高矿化度地层驱油剂和酸液添加剂奠
5、定了基础。3 、耐温性能3.1 结构耐温性将两种表面活性剂水溶液封于安瓿瓶中,在250℃处理72ｈ后发现表面活性剂浓度完全不发生变化,表明未发生分解,因此表面活性剂有很好的高温稳定性。3.2 性质耐温性一般来讲,非离子型表面活性剂的耐盐能力随温度的升高而降低,而阴离子型表面活性剂则相反,其耐盐能力随温度的升高而增强。这是因为随着温度的升高,非离子型表面活性剂的亲水基团如 ＯＨ、-ＣＨ2ＣＨ2Ｏ-等与水分子形成的氢键减弱,表面活性剂的亲水性能下降,耐盐能力降低。阴离子型表面活性剂的离子基团的亲水性随温度升高而增强,有利于耐盐能力的提高。由于温度升
6、高引起上述两种非离子-阴离子型两性表面活性剂的非离子基团亲水性下降与阴离子基团亲水性增加可部分抵消,从而导致表面活性剂的性质对温度的变化不敏感,表现出优异的耐温性能。如用ＮＰＣ-9配制的中相微乳相态稳定;两种表面活性剂在30℃及90℃下的起泡能力变化不大。4、防垢性能目前油田防垢剂的研究与应用多集中于有机磷酸盐和聚合物两种类型上,而表面活性剂类型的防垢剂研究较少,非离子-阴离子型两性表面活性剂是目前报道具有防垢作用的表面活性剂。按照中华人民共和国石油天然气行业标准ＳＹ/Ｔ5623-93油田用防垢剂性能评定方法进行了上述两种表面活性剂抑制ＣａＳＯ4垢的性能试验
7、。试验结果见图2。图2 两种表面活性剂的防垢性能从图2可以看出,两种表面活性剂具有优良的防垢性能,在浓度为30ｍｇ/Ｌ～40ｍｇ/Ｌ时,防垢率均可达90%以上。因此该表面活性剂是具有多种用途的化学剂。5、油田应用目前ＮＰＣ-9生产已经工业化,它可单独使用,也可同其他化学剂复配使用[3],在油田方面已开展以下两方面的应用,其应用情况简单介绍如下。5.1 作油井化学吞吐剂、地层驱油剂的应用情况油井化学吞吐剂是指从油井注入化学剂焖井一段时间后能使油井增产的化学剂。表面活性剂作油井化学吞吐剂是通过表面活性剂的乳化、润湿反转、降低油水界面张力等作用提高油井产量的。地层
8、驱油剂是指从水井注入提高注入水的洗油效率而提高原油采
