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新型十六烷基胺無堿表面活性劑的合成、界面性能及復配性能(二)
來源:精細石油化工進展 瀏覽 886 次 發(fā)布時間:2024-10-10
3十六烷基胺無堿表面活性劑的界面性能
采用TX-500型旋滴界面張力儀對合成的十六烷基胺無堿表面活性劑DW-3-16的油水界面張力進行測定。
3.1 DW-3-16與原油間動態(tài)界面張力
配制表面活性劑含量(質(zhì)量分數(shù),下同)為0.05%~0.25%,選用大慶采油一廠原油,45℃下測定油水界面張力,結(jié)果見圖2。
圖2 DW-3-16與原油間動態(tài)界面張力
從圖2看出,DW-3-16含量為0.20%~0.25%時,DW-3-16使得油水界面張力達超低界面張力(10-3mN/m);隨著含量增加,其界面張力逐漸降低,且在50 min內(nèi)達到平衡。
3.2堿對界面性能的影響
三元復合驅(qū)中注入堿能引起地層黏土分散、運移,導致地層滲透率下降,堿與油層流體及巖石礦物反應,可形成堿垢,對地層造成傷害,會引起油井結(jié)垢,影響油井正常生產(chǎn);加入堿能大幅降低聚合物的黏彈性。因此,堿對DW-3-16表面活性劑性能的影響至關重要。
DW-3-16含量0.25%,堿量0.8%,考察各種堿NaOH、Na2CO3、NaHCO3對界面張力的影響,結(jié)果見圖3。在考察的堿類型中,均能使油水界面張力達超低界面張力(10-3mN/m),且由于堿的加入使達超低界面張力的時間縮短(20 min即可達到),強堿和弱堿對界面性能影響較小。
圖3堿類型對DW-3-16界面性能的影響
進一步考察Na2CO3加量對界面張力的影響,結(jié)果見圖4。
圖4堿含量對界面性能的影響
從圖4看出,Na2CO3加量為0.6%~0.8%時,能顯著降低界面張力;加量為1.0%~1.2%時,界面張力顯著升高。這是因為堿與原油接觸時,原油中有機酸由油相內(nèi)部向界面擴散并在界面吸附,吸附的有機酸組分與堿在界面上發(fā)生化學反應,形成有機酸鹽,從而降低界面張力。
4十六烷基胺無堿表面活性劑的復配性能
表面活性劑復配體系的研究與應用已經(jīng)成為研究熱點,利用合成的新型表面活性劑與傳統(tǒng)表面活性劑以適當比例復配后形成的復配體系能產(chǎn)生非常顯著的協(xié)同增效作用。
4.1烷基苯磺酸鹽表面活性劑的界面性能
配制烷基苯磺酸鹽表面活性劑C16-8MXS,油相選用大慶采油一廠原油,測定油水界面張力,結(jié)果見圖5。C16-8MXS烷基苯磺酸鹽表面活性劑界面張力隨著含量增加逐漸降低,含量為0.25%時,可達到超低界面張力。
圖5烷基苯磺酸鹽C16-8MXS的界面性能
4.2 DW-3-16/C16-8MXS復配表面活性劑的界面性能
分別配制DW-3-16和C16-8MXS表面活性劑,含量為0.15%,按不同質(zhì)量比復配,選大慶采油一廠原油,測定油水界面張力,結(jié)果見圖6。
圖6 DW-3-16/C16-8MXS復配表面活性劑的界面張力
從圖6看出,DW-3-16與C16-8MXS質(zhì)量比為2∶1~3∶1時,兩者具有很好的配伍作用,使油水界面張力達超低界面張力(10-3mN/m);質(zhì)量比為4∶1~5∶1時,復配表面活性劑體系能使油水界面張力達10-4mN/m數(shù)量級。
5結(jié)論
1)以十六烷基胺和丙烯酸甲酯為主要原料,經(jīng)邁克爾加成反應得到十六烷基氨基丙酸甲酯,加成產(chǎn)物進行氨解反應,合成了無堿非離子表面活性劑DW-3-16。利用光譜儀對合成的表面活性劑進行了紅外光譜分析,表明合成的結(jié)構(gòu)明確、純度較高的表面活性劑符合目標產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。
2)45℃下,表面活性劑DW-3-16可使大慶采油一廠原油油水界面張力達超低界面張力。堿類型對DW-3-16的界面性能影響較小,而堿含量大于1.0%時,界面張力顯著升高。
3)考察了DW-3-16與C16-8MXS形成的復配體系界面性能,質(zhì)量比為2∶1~3∶1時,兩者具有很好的復配作用,能使油水界面張力達10-3mN/m數(shù)量級;而質(zhì)量比為4∶1~5∶1時,復配體系能使油水界面張力達10-4mN/m數(shù)量級。