新型两性表面活性剂的驱油体系界面特性变化规律研究

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1、1l2内蒙古石油G．r-．2010年第14期新型两性表面活性剂的驱油体系界面特性变化规律研究马文国，庞军，安明飞。，刘桥禹。(1．大庆石油学院提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆163318；2．中国石油大庆油田有限责任公司第五采油厂，黑龙江大庆163453；3．中国石油吉林油Et分公司合资合作部，吉林松原138000)摘要：随着三次采油技术的不断发展，复合体系的表面活性性能和含量是在提高采收率技术研究中日趋重要。本文针对新型两性表面活性剂一元及聚合物／表面活性剂二元体系同油的界面特性展开了研究。结果表明：一元体系中表面活性剂质量浓度越高，界面张力达到稳定所

2、需时间越短；随着体系中表面活性剂质量浓度的增加，稳定界面张力值越低。聚合物对两性表面活性剂同模拟油之间的界面张力有影响，且有利于体系同模拟油间的界面张力的降低；但界面张力并不是随着聚合物质量浓度的增加一直单纯降低，当质量浓度为1．0g／L时界面张力最低。关键词：两性表面活性剂i聚合物；界面张力；驱油体系中图分类号：TE357文献标识码：A文章编号：1006-7981(2010)14—0112～03随着石油资源开采难度的加大和三次采油技术两性表面活性剂是指在同一分子结构中同时存的不断发展，对表面活性剂的驱油性能要求越来越在被桥链(碳氢链、碳氟链等)连接的一个或多个正

3、、高，不仅要求它具有较低的油水界面张力和低吸附负电荷中心的表面活性剂。换言之，两性表面活性剂值，而且要求它与油藏流体相配伍。赵立艳等人根据也可以被定义为具有表面活性的分子残基中同时包大量实验研究提出驱油用的表面活性剂体系必须具含彼此不可被电离的正负电荷中心的表面活性剂。备耐高含盐量、耐高温、吸附损失低的性能[1]。康万上述定义可以将两性表面活性剂与1阴离子或阳离利、孙新春等人做了很多表面活性剂驱油的探索性子表面活性剂严格区分开来。研究，并已经在表面活性剂的研究方面取得一些成两性表面活性剂的种类按正电荷中心N原子来果[2]，郭尚平[4]等对聚合物驱后利用表面活性剂驱

4、划分实际上只分为两大类[1：进一步提高采收率的问题进行了研究，但仍存粘性1．1含弱碱性N原子的两性表面活性剂指进、波及系数小的缺陷。王刚[sJ等人利用新研制的该弱碱性N原子是仲胺或叔胺基团中的N原甜菜碱两性表面活性剂，通过可视化模型驱油实验，子，因质子化作用带一价正电荷，这类表面活性剂一研究了该驱油体系对聚驱后残余油的作用和提高驱般称为“两性表面活性剂”；油效率的可能性夏惠芬[6等人利用可视化微观模1．2含强碱性N原子的两性表面活性剂型进行驱油实验，分析了超低界面张力驱油体系对该强碱性N原子是季铵基团中的N原子，构成水驱后残余油采收率的作用规律。肖稳发[7]对表面

5、一种所谓的“甜菜碱结构”，在很宽pH范围内具有活性剂化学理论在油田开发中的应用进行了研究。与pH无关的一价正电荷，这类表面活性剂一般称WangDemin等人研究了碱＼表活剂＼聚合物三元体为“两性离子表面活性剂”。系在油田高含水技术条件下的应用L8]。截至目前为广义上将上述两种类型统称为两性表面活性止，国内外的学者对含有阴离子表活剂的驱油体系剂。+的性质研究较多，而对两性表面活性剂体系的界面RNH2CH2C00一张力特性方面的研究则较少L1。’u]。本实验中所使用羧基甜菜碱型两性表面活性剂1两性表面活性剂收稿日期；2o1O—o4一o6基金项目：国家重点基础研究发展计

6、划(973计划)“化学驱和微生物驱提高石油采收率的基础研究2005CB221300”。作者简介：马文国(1979一)，男，硕士，讲师；2002年毕业于大庆石油学院石油工程专业，现主要从事提高采收率原理与技术的研究工作。2010年第14期马文国等新型两性表面活性剂的驱油体系界面特性变化规律研究113结构如下，R为长碳链烷基或烃基。的界面张力变化规律。界面张力随时间变化规律见CH3图1，稳定界面张力结果见表1。f表1不同质量浓度一元体系界面张力稳定值R_N+--CH2COO—lCH3甜菜碱型两性表面活性剂是含强碱性N原子的“两性离子型”表面活性剂，在不同的pH条件下显

7、示出两种不同的离子变换特征：在强酸性溶液中，负电荷中心载体羧基有可能接受一个质子形成阳离子形式，但在强碱性溶液中，正电荷中心载体季铵N不可能失去一个质子形成阴离子形式。化学驱驱油用的表面活性剂主要有阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。阴离1OO子表面活性剂界面活性高，耐温性能好，但耐盐性10差；非离子表面活性剂的耐盐、耐多价阳离子的性能1好，但在地层中稳定性差，吸附量比阴离子表面活性R0．1剂高，而且不耐高温，价格高嘲；两性表面活性剂大旧昧0．01多数都可用于高矿化度、较高温度的油层，且能大大降低非离子型与阴离子型活性剂复配时的色谱分离O2O4Ub

8、UUlOU