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三元复合体系乳化性能研究

孙志刚  
【摘要】:在油田开采过程中,化学复合驱油技术是一种重要的三次采油技术,其中碱/重烷基苯磺酸盐(HABS)/聚合物三元复合驱油体系与原油接触后可形成乳状液,利于对原油进行有效驱替,可大幅提高驱油效率,但是体系的抗盐稳定性、低碱耐受性均不理想,影响该技术的大规模推广。此外,评定驱油用表面活性剂性能优劣的主要指标是油水界面张力,所以对油水界面张力与原油乳状液稳定性之间关系的探究,将成为进一步解释乳化在原油驱替中的作用机理的关键问题。 壬基酚聚氧乙烯醚耐多价阳离子,临界胶束浓度低,具有良好的乳化性和耐盐性,可使体系在较高矿化度条件下稳定性得以提高。本文采用界面张力评价和乳状液析水率评价相结合的方法,主要研究HABS与壬基酚聚氧乙烯醚(NP)非离子型表面活性剂的复配性能,探索乳化性能的改善对界面张力的影响,确立在驱油过程中稳定乳状液与降低油水界面张力间的关系。 本文主要考察了NaOH浓度、HABS浓度、温度、黏度、聚合物和乳状液液滴大小对三元复合体系/大庆原油界面张力和原油乳状液稳定性的影响,研究了HABS与NP非离子型表面活性剂的复配性能。结果表明:在所考察的碱浓度范围内,NaOH浓度较低(ω(NaOH)≤1.0%)时,油水间界面张力随油水接触时间的延长而降低,最低油水界面张力值所需接触时间(MCT,minimum contact time of oil and water)大于2h,随着NaOH浓度的增加,对应MCT值缩短(1h),但平衡界面张力值高于该最低值;NP型非离子表面活性剂的加入有助于改善低碱浓度下的MCT值,当ω(NaOH)=0.8%时,MCT值由2h缩短为75min,但平衡界面张力值增加。此外,温度为45℃,NaOH质量浓度为0.6%,表面活性剂总质量浓度为0.05%、0.1%时,HABS与NP非离子型表面活性剂质量比为9:1的复配体系形成的原油乳状液稳定性明显优于单一的HABS三元体系,24h内可使原油乳状液析水率分别由17.5%、26.3%降至7.5%。非离子表面活性剂的加入有利于缩短最低油水界面张力值对应MCT,但降低油水平衡界面张力值的同时,原油乳状液稳定性不一定增加,所以,降低平衡油水界面张力值不能作为提高原油乳状液稳定性的保证,二者之间不存在对应的关系。


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