耐温耐盐表面活性剂驱油体系的研究

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1、耐温耐盐表面活性剂驱油体系的研究耐温耐盐表面活性剂驱油体系的研究石油开采到后期，稳产难度大，开发形势严峻。目前的水驱条件下，采收率也只有35-45%，大部分原油停留在地层难以开采出来。为了提高原油采收率，常用聚合物驱、碱水驱、表面活性剂驱以及复合驱（二元或三元复合）等化学驱方法。化学驱方法是三次采油提高采收率的主要方法。其中，表面活性剂具有降低油水界面张力，乳化原油，润湿反转，改变原油流变性等性能，提高采收率幅度较大、实用面广，是一种具有潜力的化学驱油剂[1]。用作驱油剂的表面活性剂品种很多，目前主要是阴离子磺酸盐（石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐

2、等）和羧酸盐类，多种非离子表面活性剂以及非离子-阴离子新型表面活性剂。我国大多数油藏均为高温高矿化度油藏，在这种苛刻的条件下，许多表面活性剂难以满足驱油的要求。为了提高采收率，研究适合高温高矿化度油藏的表面活性剂体系是非常重要的，也有着很大的实际价值。1耐温耐盐表面活性剂体系1.1α-烯基磺酸盐α-烯基磺酸盐(AOS)是不同化学组分的复杂混合物，其主要成分是烯基磺酸盐、羟基磺酸盐及二磺酸盐。制造AOS产品的烯烃碳原子数在16-20，驱油用的α-烯基磺酸盐AOS碳链长度在11-20。AOS由于分子中存在双键或羟基，能与磺酸基对金属有螯合作用，

3、故能抗高矿化度水。AOS具有良好的耐温耐盐性能[2，3]，在125×10-6硬水中的表面张力与LAS和AS基本相同，为28mN·m-1。作为阴离子表面活性剂，其耐盐能力随温度的升高而增加。不同碳链长度的AOS性能存在差异，其中AOS11-16抗硬水能力良好，AOS18具有良好的降低界面张力能力（10-2mN·m-1以下），并且AOS还具有良好的配伍性能和协同效应[4]。许多研究表明单独的AOS一般不直接使用，因为其不能将油水界面降到超低10-3mN·m-1以下，但AOS能与LAS，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）及烷醇酰胺（LMMET）等许

4、多表面活性剂配伍，发挥协同效应，能使油水界面张力达到超低[5]。美国专利[6]介绍了一种利用α-烯基磺酸盐与苯或者苯的取代物在催化剂H2SO4作用下，在一定条件反应生成了一种新颖的烷基苯磺酸盐。如图：+CH3(CH2)nCH=CHCH2SO3HR可以为：没有基团，C1到C30+的支链或者支链烷基或者烷氧基团（EO，PO，BO，或者混合物）,R/可以为：没有基团，C1到C30+的支链或者支链烷基R//可以为：没有基团，C1到C30+的支链或者支链烷基R///为：CH3(CH2)nCH(CH2)mSO3H7耐温耐盐表面活性剂驱油体系的研究这种方

5、法生成的新型的芳基取代的烷基磺酸盐AASA不同传统方法，苯环上可以选择多个功能性基团，磺酸基在链烷烃上，而不在苯环上。这种新型的AASA在地层水矿化度（3648mg/L），其中Ca2+，Mg2+总离子浓度为23.3mg/L，温度为45℃下，NaOH质量分数为0.6%，油水界面张力能达到0.7×10-3mN·m-1。AASA具有低表面，界面张力特性，在不加碱，高矿化度条件下，都能使界面张力达到超低。笔者考察了α-烯基磺酸盐的耐温耐盐性能，通过一定的处理方式，在矿化度为114556mg/L，Ca2+离子浓度为7082mg/L，Mg2+离子浓度为

6、603mg/L，温度120℃条件下观察AOS的耐温耐盐性能，通过紫外光度计测量表面活性剂浓度，发现经过20天，AOS的质量浓度降低很小，说明AOS有很好的耐温耐盐性能。AOS本身具有良好的耐温耐盐性能，加上与其他表面活性剂具有良好的复配和协同效应，使其在表面活性剂驱中有很好的发展前景。1.2石油磺酸盐石油磺酸盐是目前国内外三次采油用量最大的一类表面活性剂。石油磺酸盐的主要成分是复杂的烷基苯磺酸盐和烷基萘磺酸盐，其余则为脂肪烃及环烃的磺化物和氧化物。它是石油某一段馏分通过磺化中和反应得到的具有表面活性的产物。石油磺酸盐价廉易得，降低界面张力能

7、力强（可达1×10-2mN·m-1），较高的增溶能力，耐高温，但其易与二价等高价阳离子形成沉淀，不抗高矿化度。但通过对石油磺酸盐的改性和复配能够使石油磺酸盐达到耐温耐盐性能。（1）石油磺酸盐与其他表面活性剂的复配：目前油田普遍对石油磺酸盐与其他表面活性剂进行复配研究较多，复配驱油体系能够改善石油磺酸盐的耐盐性能，适用于特殊油藏的地质条件对表面活性剂的要求。王业飞[7]通过将羧甲基化聚氧乙烯壬基苯酚醚1×10-2mN·m-1（NPC-n）与新疆石油磺酸盐（PS）复配，发现随着NPC-9复配比例的增加，复配体系耐盐性增加，大大改善了石油磺酸盐（

8、PS）的耐盐性能，并且具有优良的抗硬水能力。美国专利[8]介绍了一种芳香醚聚磺酸盐阴离子表面活性剂水溶液体系（Dowfax），这种体系至少含有一种溶解或分散的石油磺酸盐和一种溶解