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石油磺酸盐的制备及其三元复合体系驱油效率研究

李玉萍  
【摘要】:本方运用有机化学、有机合成、胶体化学和界面化学的有关原理和方法,在室内条件下,以氮气抽提发烟硫酸而得SO_3气体作为磺化剂,筛选出大港减二线油与重烷基苯以6:4的复配磺化体系。并在此基础上,以中和值、活性物含量、不磺化物含量和无机盐部分作为评价指标,对磺化温度、磺化时间、SO_3气体平均浓度、气流量等磺化反应影响因素进行了优化。研究结果表明,最优反应条件为:反应温度50-55℃,反应时间5h,SO_3气体平均浓度4.5g/L,稀释混合气流流速为140L/h;经中和得到了性能稳定的石油磺酸盐表面活性剂DG-T_(64)。 室内实验评价结果表明:室内优化合成的DG-T_(64)石油磺酸盐具有良好的表面活性,与工业石油磺酸盐ORS-41的表面张力性能相当:在相同的Ca~(2+)离子或Na~+离子溶液中,DG-T_(64)比ORS-41具有更低的界面张力;该磺酸盐的CMC值约为0.01g/dE;该磺酸盐的HLB值为13.7,润湿性质好;在油藏多孔介质渗流条件下,注入浓度适宜,与地层原油乳化性能好。而当乳状液采出时,由于温度、压力的变化会使乳状液自动破乳。0.3%石油磺酸盐与大港油田原油界面张力达4.4×10~(-2)mN/m,抗Ca~(2+)/Mg~(2+)能力达400mg/l。 ADG三元复合体系研究表明:在模拟大港羊三木油田水质条件下,DG-T_(64)表面活性剂浓度100-1000mg/L,HPAM浓度500-2000mg/L,3~#碱浓度8000-10000mg/L范围内任意复配,ADG三元复合体系在一个月内长期稳定。聚合物和牺牲剂都能有效降低碱耗。DG-T_(64)石油磺酸盐/碱/聚合物/牺牲剂体系则使终保持浑浊状态,没有沉淀析出,牺牲剂的加入能起到“阻垢”的作用,使体系与地层配伍性较好。 平板模型驱油实验研究了ADG三元复合驱增加水相粘度;提高洗油效率;乳化启动、运移。无论从单填砂管模拟实验结果还是双填砂管模拟实验结果均表明,选择合适的体系配方,段塞大小及注入方式,ADG三元复合驱提高采收率幅度达20%以上。牺牲剂为前置段塞方式,可再提高采收率1.9%以上。综上所述,说明该表面活性剂组成的三元复合体系具有较好的驱油效率。 每吨DG-T_(64)石油磺酸盐比国外进口石油磺酸盐节约2000-6000元,具有显著的经济效益。


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