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重烷基苯磺酸鹽化學(xué)性質(zhì)、界面性質(zhì)和驅(qū)油機(jī)理研究(一)
來源:化工設(shè)計(jì)通訊 瀏覽 206 次 發(fā)布時(shí)間:2025-05-20
重烷基苯磺酸鹽是一種重要的化學(xué)物質(zhì),可作為表面活性劑,應(yīng)用于石油開采作業(yè)中。但它的原料組成成分較為復(fù)雜,因而在驅(qū)油中,將受自身化學(xué)物質(zhì)的限制,呈現(xiàn)差異性驅(qū)油效果。為此,為了滿足當(dāng)前石油開采工作實(shí)施要求,應(yīng)針對(duì)重烷基苯磺酸鹽界面性質(zhì)和驅(qū)油機(jī)理多樣性特點(diǎn),進(jìn)行研究,繼而結(jié)合研究結(jié)果,提高石油開采作業(yè)效率。從重烷基苯磺酸鹽化學(xué)性質(zhì)分析入手,詳細(xì)闡述了其界面性質(zhì)和驅(qū)油機(jī)理表現(xiàn)的實(shí)證研究結(jié)果。
重烷基苯磺酸鹽,作為一種復(fù)合型化學(xué)物質(zhì),是磺化物和烷基苯烷兩種物質(zhì)經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)作用而形成,它在石油開采中的應(yīng)用,可在三次采油過程中保證石油質(zhì)量。因而,為了滿足石油開采要求,應(yīng)提高對(duì)重烷基苯磺酸鹽化學(xué)物質(zhì)使用問題的重視,同時(shí),深入了解其驅(qū)油劑使用機(jī)理,最終有效改進(jìn)現(xiàn)代石油開采技術(shù)。以下就是對(duì)采油中重烷基苯磺酸鹽物質(zhì)性質(zhì)表現(xiàn)問題的詳細(xì)闡述。
1重烷基苯磺酸鹽化學(xué)性質(zhì)
為了深入了解重烷基苯磺酸鹽界面性質(zhì)和驅(qū)油機(jī)理,應(yīng)首先探究其化學(xué)性質(zhì)。而由于重烷基苯磺酸鹽屬于磺酸鹽中的一種,因而在石油開采作業(yè)中的應(yīng)用,可很好的降低油與水間界面張力能力,滿足油與水分離需求。同時(shí),從重烷基苯磺酸鹽實(shí)際使用角度來看,其也可作為石油開采作業(yè)中表面活性劑,而在表面活性劑使用中,其原料成分較為復(fù)雜,且受產(chǎn)品組成和形成的影響,表現(xiàn)出產(chǎn)品間驅(qū)油性能差異現(xiàn)象,即驅(qū)油效果不太理想。
由于重烷基苯磺酸鹽是極強(qiáng)性化合物,因而,在電離作用下,可電離出Na+、[R-C6H4-SO4]。同時(shí),由于重烷基苯磺酸鹽是同系物混合物,因而,其主要由單烷基苯磺酸鹽組成,而[M-Na]負(fù)離子是其ESI-質(zhì)譜圖中離子峰,且每個(gè)離子峰組分的摩爾分子量相差14的整倍數(shù),即基于重烷基苯磺酸鹽化學(xué)性質(zhì)全面了解的基礎(chǔ)上,可針對(duì)其界面性質(zhì)和驅(qū)油機(jī)理進(jìn)行實(shí)證研究。
2重烷基苯磺酸鹽界面性質(zhì)和驅(qū)油機(jī)理實(shí)證研究
2.1實(shí)驗(yàn)部分
首先,在實(shí)驗(yàn)化學(xué)試劑和儀器準(zhǔn)備過程中,需通過硅膠柱沖洗色譜法,分離重烷基苯,而后獲得二烷基苯、烷基、烯烴、單烷基苯、二烷基茚萘滿、烷基萘、極性物、多苯烷若干個(gè)組分,而其中,二烷基茚萘滿含量小于等于20%。同時(shí),基于分離工作完畢的基礎(chǔ)上,應(yīng)進(jìn)行磺化實(shí)驗(yàn)反應(yīng)。即在反應(yīng)溫度為10℃,SO3∶原料=(0.8~0.9)∶1的基礎(chǔ)上,讓分離得到的組分與液體SO3在二氯乙烷溶液中進(jìn)行反應(yīng)作用,且在磺化反應(yīng)處理期間,注重蒸除溶劑,而后,用NaOH中和磺化產(chǎn)物,并待中和處理后,以石油醚萃取未反應(yīng)物,最后經(jīng)乙醇脫鹽處理后,放置于真空干燥,供實(shí)驗(yàn)使用。除此之外,為了實(shí)現(xiàn)重烷基苯磺酸鹽界面性質(zhì)和驅(qū)油機(jī)理的測(cè)定,也應(yīng)在實(shí)驗(yàn)儀器準(zhǔn)備工作中,配備旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀、接觸角測(cè)量?jī)x和數(shù)控超級(jí)恒溫水浴,就此滿足實(shí)驗(yàn)需求。
其次,在實(shí)驗(yàn)方法選擇過程中,為了滿足實(shí)驗(yàn)需求,應(yīng)注重運(yùn)用實(shí)驗(yàn)中配置的旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀、接觸角測(cè)量?jī)x,測(cè)定瞬時(shí)界面張力。然后,在界面張力測(cè)定后,配置水相,而水相由已經(jīng)分離出的各族組分,即二烷基苯、烷基、烯烴、單烷基苯等組成。同時(shí),為了保障原油質(zhì)量和礦化水質(zhì)量,在實(shí)證研究過程中,采用了全國著名油田中高質(zhì)量的原油,且注重設(shè)定原油的平衡張力為120min后的測(cè)定值,而在測(cè)定值實(shí)際測(cè)定期間,保證儀器的旋轉(zhuǎn)速率為3 000r/min,同時(shí),其時(shí)間為120min,實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為45℃,就此保障瞬時(shí)界面張力界定結(jié)果的精準(zhǔn)性。除此之外,在實(shí)際測(cè)定期間,為了符合實(shí)驗(yàn)條件,也應(yīng)在實(shí)驗(yàn)過程中,將各個(gè)體系的表面活性劑總濃度控制在0.1%,而Na2CO3濃度為0.6%,由此獲取實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果,探究重烷基苯磺酸鹽界面性質(zhì)和驅(qū)油機(jī)理的具體表現(xiàn)。
再次,在重烷基苯磺酸鹽實(shí)驗(yàn)測(cè)定期間,應(yīng)結(jié)合1976年,Cayias等所提出的等效烷烴數(shù)EACN概念,針對(duì)重烷基苯磺酸鹽油相進(jìn)行測(cè)定,同時(shí),注重在實(shí)際測(cè)定過程中,采取長(zhǎng)鏈單烷基苯磺酸鹽測(cè)定方式,測(cè)定等效烷烴數(shù)在10左右的實(shí)驗(yàn)對(duì)象,最終確定實(shí)驗(yàn)各個(gè)體系中所呈現(xiàn)的界面張力,達(dá)到最佳的物質(zhì)探究狀態(tài)。