重烷基苯磺酸盐的界面性质和驱油机理

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)FebruaryActaPhys.-Chim.Sin.，2005，21(2):161一165161重烷基苯磺酸盐的界面性质和驱油机理’张越张高勇王佩维牛金平关景财谷惠先(中国日用化学工业研究院表面活性剂国家工程研究中心，III西太原030001)摘要重烷基苯磺酸盐是在三次采油中广泛采用的表面活性剂之一，但重烷基苯原料组成复杂导致最终磺化产物的驱油效果差异很大.实验通过柱层析的方法将重烷基苯分离成6个族组分，并对其中的二烷基苯、单烷基苯和二烷基苟蔡满、烷基蔡、多苯烷进行磺化，中和提纯后对各磺酸盐进行界面张力测定.通过对比不同矿化度下界面张力以及各

2、组分复配后的界面张力，对原油等效烷烃数(EACN)以及各组分碳数最低值(nom)测定，得出各组分之间协同效应的规律和复配机理，从而阐明了重烷基苯磺酸盐的驱油机理.通过研究十二烷基苯磺酸钠(LAS)与各组分之间的复配作用对上述规律和机理进行了进一步验证.关键词:重烷基苯磺酸盐，等效烷烃数，三次采油，界面张力中图分类号:0647.2随着人类工业化进程的不断深人，原油的消耗1实验部分量逐年增加.根据我国十三个主要油区的筛选研1.1试剂和仪器究和潜力分析的结果表明，我国应用三次采油方法1.1.飞重烷基苯各组分的分离可以提高采收率12.4%，增加的可采储量相当于目将重烷基苯通过硅胶柱冲洗色谱法进行分离

3、.前全国剩余可采储量的56%.表面活性剂、聚合通过折光指数和红外分析(图1)冲洗成分，得出6物、碱的三元复合驱油是目前最有效的三次采油方个族组分:烷烃和少量烯烃、二烷基苯、单烷基苯和法，国内已在三次采油使用的表面活性剂合成工作二烷基苟蔡满(其中二烷基苗蔡满含量簇20%)、烷和应用性能进行大量研究〔，’.基蔡、多苯烷、极性物.重烷基苯磺酸盐具有较好的降低油一水界面张1.1.2重烷基苯各组分的磺化和提纯精制力的能力，而且来源广、价格低、应用广泛，从而受反应温度10℃左右，液体S03(上海硫酸厂)/到人们的广泛关注‘21.但该表面活性剂的原料成分原料=(0.8一0.9):I(摩尔比)条件下;将二烷

4、基复杂，产品的组成和性能不稳定，从而导致不同批苯、单烷基苯和二烷基苟蔡满(以下简称单烷基次产品驱油效果差异很大，有时不得不在现场对每苯)、烷基蔡、多苯烷与液体S03在二氯乙烷溶剂中批产品进行配方调整.因此，确定重烷基苯磺酸盐发生磺化反应.蒸除溶剂后用NaOH中和磺化产的驱油活性物质和驱油机理，将可以采取措施稳定物，再用石油醚萃取未反应物，蒸除水分后用无水重烷基苯的组成，并固定磺化条件，从而稳定产品乙醇脱盐2一3次，真空干燥至恒重.的驱油效率.但由于其分离提纯比较困难，目前关十二烷基苯磺酸钠(LAS)为十二烷基苯(工业于其驱油主活性物和驱油机理报道很少.本文采品，南京烷基苯厂)经气体S03磺化

5、后，采用上述相用层析法将重烷基苯分离成6个族组分，并通过折同的方法精制.光指数和红外分析确定各个族组分的组成，通过对1.1.3其他试剂和仪器各族组分磺化产物的界面张力以及复配效应研究，大庆三厂脱水脱气原油，密度0.860g"mL一’;确定了重烷基苯磺酸盐的驱油机理，这将对扩大重大庆油田矿化水按以下配制:NaCI1523,NaHCO3烷基苯在三次采油中的应用具有很大意义.2820,Na2C03168.7，Na2S0410.5,CaC1256.9,2004-06-18收到初稿,2004-09-08收到修改稿.联系人:张高勇(E-mail:zyyf@@vip.sina.com;Tel:0351-4

6、044836)国家重点基础研究发展规划项目(G1999022500)和国家自然科学基金重点项目(20233010)资助162ActaPhys.-Chim.Sin.(WuliHuaxueXuebao),2005Vol.211620{1510polyphenylalkane『/cm图1柱层析分离出的6个族组分红外图谱Fig.1Infra-redspectrafor6group-typesMgC12·6H2035.5(mg·L一’)[3]，矿化度为4614.6相的难度就越大.根据Cayias等人「4-5，的方法，实验mg·L一‘.二次重蒸水，其中各无机盐均为分析纯.中采用长链单烷基苯磺酸盐与LAS

7、混合体系测定JJ2000A旋转滴界面张力/接触角测量仪(上海原油的等效烷烃数(EACN)，其中单烷基苯磺酸盐中晨数字设备有限公司)，数控超级恒温水浴与LAS的质量比为4:1.如表1所示:当油相为癸(SC-15，宁波天恒仪器厂).烷时，体系呈现最低的界面张力，故实验采用的大庆1.2实验方法三厂原油的等效烷烃数在10左右.用旋滴法测定瞬时界面张力.水相为配制有重2.2各分离组分在不同矿化度下的界面张力烷基苯各族组