阴—非离子表面活性剂的合成及驱油性能评价

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磺酸盐型阴-非离子表面活性剂分子中S原子与C原子直接相连,表现突出的高温稳定性,同时磺酸根离子比其他阴离子基团具有更好的抗盐性,因此该表面活性剂能应用于高温高盐油藏驱油。本文合成了一系列聚醚磺酸盐并对其驱油性能进行研究,主要取得如下进展:(1)采用NaOH或甲醇钠制备醇钠,醇钠与2-氯乙基磺酸钠反应合成具有不同EO值、不同疏水基团的聚醚磺酸盐。单因素法优化A-7醚化反应合成条件,通过红外、核磁、质谱等方法验证产物为目标产物。(2)直链烷基醇聚醚磺酸盐随分子中EO链增长,其cmc和γcmc增大。支链T-7的 cmc 值大于 A-7,P-7的γcmc 高于 A-7。A-7、A-9、A-15、T-7 在 NaCl 浓度为 22× 104mg/L时无新相产生,烷基醇/酚聚醚磺酸盐溶解在3000mg/L Ca2+溶液中均无沉淀生成。(3)随直链烷基醇聚醚磺酸盐EO链增长,体系油水界面张力先降低后增加,A-7、T-7体系界面张力低于P-7。A-7、A-9、T-7体系在NaCl浓度为10~22×104mg/L时,界面张力降至10-3~10-4mN/m。随Ca2+浓度增加,聚醚磺酸盐体系界面张力先降低后增加。优选体系A-7、A-9、T-7在85℃、110℃烘箱放置90d后,其界面张力仍为10-2mN/m数量级。(4)T-7、A-7、A-9体系对含沥青质较高、烷烃碳数分布适宜的DK、YM原油降界面张力能力更强。煤油中加入胶质或沥青质能与直链A-7发生协同作用降低油水界面张力,其与支链T-7作用造成油水界面张力增加,饱和分或芳香分造成A-7、T-7体系油水界面张力增加。(5)相同油水比乳化体系,P-7乳化速率最快,P-7、T-7的乳化稳定高于A-7体系,P-7乳状液粒径分布细小均匀,中径为20.61um。经A-7、P-7、T-7体系作用后,亲水石英片保持亲水性,亲油石英片发生润湿反转。T-7、P-7聚醚磺酸盐在石英砂的吸附损失小于1mg/g砂。(6)驱油实验表明,岩心渗透率约为10×10-3um2,降界面张力能力强的体系提高采收率更高。岩心渗透率约为50×10-3um2,T-7、A-7、P-7体系提高采收率约为17%,P-7的乳化性能有利于提高采收率。
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