三次采油用表面活性剂的合成及复配性能研究

发布时间：2020-04-07 06:31

【摘要】：三次采油技术中最具有发展前景的就属化学驱中的表面活性剂驱,而我国驱油用表面活性剂面临着比较困难的局面:新型表面活性剂开发的困难、单一表面活性剂很难达到超低的要求、混合体系因两亲分子不同造成相对严重的“色谱分离”现象、无碱驱油配方研发不易以及油藏条件复杂。为了解决这些问题,实验室前人已经做了很多相关的研究,并取得了不错的结果。本文在她们的基础上继续认真探索无碱驱油配方,着重研究了两类复配体系,相对应的以阴-非离子表面活性剂和两性表面活性剂作为主剂,与其他使用较广泛的表面活性剂混合,筛选找到符合油田要求的驱油配方之后研究两组分的表面性能,并研究不同复配摩尔比、不同总质量浓度、不同原油及温度和不同模拟水对配方驱油有何影响。研究的主要内容和结果如下:以脂肪醇醚为原料,在适宜的条件下(醇醚、氢氧化钠与氯乙酸钠的摩尔比为1.0:1.5:1.1,在75℃下反应8h)合成了阴-非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐(C_(12)AEC_3)。分别用FT-IR和ESI-MS分析了产物,结果表明该产物就是目标产物C_(12)AEC_3。初步研究了C_(12)AEC_3表(界)面化学性能,在此基础上通过分析C_(12)AEC_3分别与BS-22、BS-18、BS-16、BS-12、6501混合之后复配体系的驱油效果,初步得出了符合要求的三个体系——BS-16/C_(12)AEC_3、BS-18/C_(12)AEC_3和6501/C_(12)AEC_3,对这三个驱油配方的表面性能进行探究并且探究各种影响因素对驱油配方有何作用,结果表明:三个混合体系的组分之间都具备协同效应,并且在较宽摩尔比、0.02~0.3%的浓度维度内三个体系都能减少胜利原油的界面张力到超低的标准,BS-16/C_(12)AEC_3、BS-18/C_(12)AEC_3和6501/C_(12)AEC_3复配体系可使用在硬度为在500mg·L~(-1)左右、盐度低于20000 mg·L~(-1)的油藏中。采用季铵化一步反应将芥酸酰胺二甲基叔胺转化为芥酸酰胺丙基甜菜碱(EAB),叔胺与氯乙酸钠的摩尔比为1.0:1.1,在80℃下反应7h合成了EAB,反应转化率达到了95.2%。用FT-IR、ESI-MS分析了产物,结果表明该产物就是目标产物EAB。初步研究了EAB的表(界)面化学性能,在此基础上将EAB分别和6501、OA-12、C_(20~24)AOS、C_(12)AEC_3和C_(12)AEP_3进行复配,根据复配体系的驱油效果选出了两个符合要求的体系——6501/EAB和C_(20~24)AOS/EAB,对这三个驱油配方的表面性能进行探究并且探究各种影响因素对驱油配方有何作用,结果表明:6501/EAB的混合接近于理想混合,C_(20~24)AOS/EAB混合体系存在协同效应,两个体系均在较宽的摩尔比和浓度范围内减少大庆原油的界面张力到超低的标准,6501/EAB和C_(20~24)AOS/EAB复配体系可使用在硬度200mg·L~(-1)左右、盐度低于12000mg·L~(-1)左右的油藏中。
【图文】：

界面张力,表面活性剂

江南大学硕士学位论文点放在了将盐添加到表面活性剂中，使得油水界面张力值降学者 Taber[53]用驱油实验得到一个关键性结论：如果将界面张，驱油效果将会大大提高；1973 年，Foster[54]声称：如果界面·m-1，那么与之对应的毛管数目就会从很小的值升高到 10-2，；从这么多学者的研究之后，我们决定一种表面活性剂能否张力值。

示意图,润湿反转,示意图,界面张力

图 1-1 表面活性剂降低界面张力作用Fig 1-1 Role of reduce interfacial tension by surfactante 和 Morgan[55]等学者把能够造成超低界面张力这种现象的体系按表面活简单的分成了以下两类，，其一是低浓度的，其二对应的便是高浓度的。Ba验时发现，较低的界面张力值会很大程度上的影响残余油的饱和度。众所值会随着时间的推移出现波动，这样就会出现一个最低值，之后可能会界面张力就变得波动不太大了，这个时候我们将此值称为平衡值，K.C.T最低界面张力值对驱油效果有重要的意义，而平衡值就没什么意义，但认为，相较于最低值，平衡值对于原油的采收率有着极其重要的影响。反转机理了前人们不懈的对驱油剂的深刻钻研，我们逐渐发现，地层岩石润湿程决定油-水的界面张力[59, 60]。地层岩石的润湿性不同，驱油效果往往也会，因此在驱油过程中，我们不仅要想到滞留在地层空隙中油块的束缚力润湿性。近年来，相当多部分的研究者将目光投向了润湿反转机理[61, 62]
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ423;TE357.46

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