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普通稠油超低界面张力驱油体系研究

李娜  
【摘要】:合成了三种不同类型的甜菜碱(分别为烷基甜菜碱CBET、磺基甜菜碱SBET、烷基酰胺甜菜碱NBET),并测定了这些表面活性剂在地层水条件下与三种胜利稠油间的动态界面张力。结果表明,在无碱条件下,CBET-17、SBET-17、NBET-18与孤岛、孤东稠油在较大浓度范围内均可达到超低界面张力;0.005%~0.03%的CBET-17与胜坨稠油界面张力可降至超低。实验表明针对不同原油,通过改变甜菜碱的分子结构即可获得具有较强降低油水界面张力作用的表面活性剂,是很有潜力的无碱复合驱用表面活性剂。为研究甜菜碱降低油水界面张力的机理,测定了SBET-17与三种胜利稠油馏分间的界面张力。结果表明,甜菜碱与减渣界面性质较差,但在小于500℃的常压馏分中,界面张力的大小与油相酸值相对应,馏程温度越高、酸值越大、界面张力越小,反之亦然。同时,胜利稠油气相色谱分析还表明,SBET-17与异构烷烃含量高的稠油间界面性质明显优于正构烷烃多的含蜡原油。以上研究可为无碱复合驱用表面活性剂的研制提供指导。 为评价甜菜碱型表面活性剂的吸附性能,优化建立了一套测定甜菜碱吸附量的RP HLPC-RID方法。具体优化条件为:流动相为甲醇与水(比例为90:10或85:15),柱温40℃,流速1ml/min,进样量20mL。方法具有简洁、通用且精确度较高等特点。以此为基础,测定了不同条件下甜菜碱在石英砂表面吸附量,并与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)做了比较。结果表明,随溶液中NaCl含量的增加,CBET和SBET吸附量先降低后增大,二者分别在NaCl含量为5%和10%~20%时出现吸附量低值,而SDBS的吸附量随盐含量的增大而增大,当盐含量大于5%时,SDBS吸附量比甜菜碱型表面活性剂高50%;相同盐含量溶液中加入Ca2+后,甜菜碱在石英砂表面的吸附量会发生降低,而SDBS的情况则完全相反;另外,试验发现随着溶液碱性增强,甜菜碱在石英表面的吸附量会降低。


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