陰離子雙子表面活性劑驅(qū)油體系研究

1、陰離子雙子表面活性劑驅(qū)油體系研究陰離子雙子表面活性劑驅(qū)油體系研究胡小冬1，熊玉娟，歐陽向南，鄒瑋（長江大學(xué)石油工程學(xué)院；油氣鉆采工程湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北荊州434023)摘要：摘要：對(duì)一種新型雙子表面活性劑GA12412的耐鹽性和驅(qū)油性能進(jìn)行了研究。該表面活性劑在含NaCl為2.35105mgL、CaCl2為1.5104mgL的地層水溶液中表現(xiàn)出良好的表面活性，其臨界膠束濃度為538.6mgL。GA12412溶液與稀油間的油水界面張力

2、隨著無機(jī)鹽含量的增加而降低并趨于穩(wěn)定，在NaCl含量為250gL，能使其降至2.2103mNm。在高礦化度模擬地層水條件下，GA12412及其與非離子表面活性劑復(fù)合體系SP的油水動(dòng)態(tài)界面張力均能達(dá)到超低(103mNm)。進(jìn)行模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)表明，GA12412與SP復(fù)合體系提高水驅(qū)采收率分別為6.25%、10.67%。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：陰離子雙子表面活性劑，驅(qū)油表面活性劑，油水動(dòng)態(tài)界面張力，表面張力，耐鹽能力，高礦化度表面活性劑在三次采油中應(yīng)

3、用廣泛，目前使用最廣泛的是陰離子磺酸鹽（石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽[1]等）和羧酸鹽類以及多種非離子表面活性劑。在高礦化度油藏條件下，普通的非離子或陰離子表面活性劑都不能滿足驅(qū)油的要求。針對(duì)這種苛刻的驅(qū)油條件，人們?cè)噲D尋找一些方法來解決。方法之一是合成非離子陰離子復(fù)合表面活性劑[2]，但使用這種表面活性劑往往需要在非常特定的條件下才能產(chǎn)生油水間的超低界面張力，適用范圍不夠廣泛。陰離子雙子表面活性劑由于獨(dú)特結(jié)構(gòu)和物化性能，使其在三次采油中的

4、應(yīng)用具有一定的可行性和巨大的應(yīng)用潛力[3]?；撬猁}和硫酸酯鹽雙子表面活性劑具有水溶性更好，耐溫抗鹽能力更強(qiáng)，界面吸附量更小，在較小的濃度下即可高效率地降低油水界面張力，更適合于高溫、高礦化度等特殊油藏提高驅(qū)油效率[46]。其驅(qū)油效率和驅(qū)油機(jī)理的研究目前在國內(nèi)尚處于起步階段，如西南石油大學(xué)的趙田紅[78]等研究表明磺酸鹽雙子表面活性劑與聚合物的復(fù)合體系具有很好的驅(qū)油效果。鑒于磺酸鹽和硫酸酯鹽雙子表面活性劑在油田開發(fā)中的巨大應(yīng)用潛力，本文針

5、對(duì)高礦化度條件下，對(duì)實(shí)驗(yàn)合成的硫酸酯鹽雙子表面活性劑的基金項(xiàng)目：中國石油天然氣集團(tuán)公司石油科技中青年創(chuàng)新基金項(xiàng)目（2010D50060211）收稿日期：20110202網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：作者簡介：胡小冬，男(1987)，湖北潛江人，長江大學(xué)石油工程學(xué)院在讀碩士研究生，主要從事油田化學(xué)方面的科研工作。Email:hxd_19870408@，電話：15927992601。地址：湖北省荊州市長江大學(xué)石油工程學(xué)院9#118辦公室，434023。網(wǎng)絡(luò)

6、出版地址：測量范圍：105～102mNm。旋轉(zhuǎn)滴重法測量原理是基于旋轉(zhuǎn)離心與界面張力的平衡。實(shí)驗(yàn)溫度控制在45℃，轉(zhuǎn)速固定為5100rmin。1.3.3驅(qū)油實(shí)驗(yàn)方法①將巖心抽空飽和地層水，測孔隙度；②將驅(qū)油裝置升溫至45℃，用與待測驅(qū)油劑礦化度一致的地層水驅(qū)巖心，測巖心水相滲透率；③進(jìn)行油驅(qū)水，至連續(xù)出油無水產(chǎn)出，并恒溫老化6小時(shí)；④水驅(qū)至無油（含水98%）產(chǎn)出，計(jì)算水驅(qū)采收率；⑤注入含鹽驅(qū)油劑溶液0.5PV，后續(xù)水驅(qū)至無油（含水98%

7、）產(chǎn)出；⑥計(jì)算表面活性劑驅(qū)提高采收率值和總采收率值。2結(jié)果與討論結(jié)果與討論2.1耐鹽性能實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，GA12412能溶解于2.5105mgL的NaCl水溶液中且不析出新相。在5104mgL的CaCl2水溶液中也不析出新相。GA12412在2.35105mgLNaCl且含1.5104mgLCaCl2的模擬地層水溶液中的表面張力濃度變化見圖1。由圖可知，GA12412的臨界膠束濃度為538.6mgL，在該濃度下對(duì)應(yīng)的表面張力為：30.

8、7mNm。可見，GA12412在高礦化度、高二價(jià)陽離子的水中表現(xiàn)出良好的表面活性。02004006008001000120014003035404550556065劑劑劑劑劑mNm劑劑劑劑劑劑劑劑劑mgL劑圖1GA12412水溶液濃度表面張力曲線圖040801201602002402801E30.010.1110NaCl劑劑劑劑劑mNm劑NaCl劑劑劑gL劑0246810121416CaCl2CaCl2劑劑劑gL劑圖2油水界面張力與鹽含