三采用表面活性劑和聚合物的動態(tài)界面張力研究.pdf

1、在能源日趨緊張的情況下，提高原油采油率的三次采油已成為石油開采研究的重大課題。以表面活性劑和聚合物進行三次采油的方法得到人們的普遍關注。油水動態(tài)界面張力的特征是評價表面活性劑和聚合物在三次采油中性能的重要指標。因此，研究三次采油用表面活性劑和聚合物的動態(tài)界面張力具有重要的理論意義和實踐意義。 本文首先對幾種表面活性劑對各自區(qū)塊和交叉區(qū)塊的動態(tài)界面張力進行了研究，以了解不同表面活性劑對不同采油區(qū)塊的動態(tài)界面張力情況。然后，通過三種

2、石油磺酸鹽對勝利油田三個采油區(qū)塊油水體系的動態(tài)界面張力研究，建立了以最低界面張力、濃度窗口、時間窗口等參數(shù)來優(yōu)選不同區(qū)塊用表面活性劑的方法。 合成了兩種陰離子型石油磺酸鹽、非離子型失水山梨醇單油酸酯和季銨鹽型雙子表面活性劑，研究了它們對不同采油區(qū)塊的動態(tài)界面張力情況。并考察了兩種石油磺酸鹽復配和失水山梨醇單油酸酯與Tween80復配情況下的動態(tài)界面張力。結果表明，兩種石油磺酸鹽復配和失水山梨醇單油酸酯與Tween80復配能夠產(chǎn)生

3、正的協(xié)同效應，在不同區(qū)塊油水體系中油水動態(tài)界面張力達到10-3mN/m的超低界面張力值。雙子表面活性劑具有較好的界面活性，單獨使用在濃度0．1％～0．8％范圍內，油水界面張力穩(wěn)定值都在10-3mN/m數(shù)量級以下的超低界面張力值。 考察鹽、堿、助劑、聚合物對表面活性劑的動態(tài)界面張力的影響。受到表面活性劑與聚合物的相互作用的啟發(fā)，合成一種既具有表面活性又能提高波及效率的木質素磺酸鹽/丙烯酸接枝共聚聚合物。考察其反應條件對其粘度的影響

4、，確定了合成工藝參數(shù)。并考察了共聚物單獨使用和與石油磺酸鹽復配使用的油水動態(tài)界面張力情況。結果表明，其單獨使用效果不明顯；而復配使用，能夠使三個采油區(qū)塊的油水界面張力穩(wěn)定值降低到10-3mN/m。 根據(jù)失水山梨醇單油酸酯的合成和雙子表面活性劑的結構與界面性能，制備改性納米二氧化硅和有機硅．無機硅納米復合物，并對其進行了結構和形貌的表征。發(fā)現(xiàn)它們是一種具有多個親油基團和多個親水基團的多親多疏的新型表面活性劑?？疾爝@種新型表面活性劑

5、與石油磺酸鹽復配時對油水動態(tài)界面張力的影響情況。結果表明，在合適復配條件下，能夠有效降低油水界面張力值至10-3mN/m甚至更低。并研究了其作用機理。 最后，把均勻實驗設計方法應用于表面活性劑復配上，利用數(shù)理統(tǒng)計軟件SAS建立多元回歸方程，根據(jù)多元回歸方程對實驗進行預測與指導。結果表明，均勻實驗設計在不影響優(yōu)選效果的情況下，能夠明顯地減少實驗次數(shù)，既節(jié)省時間又節(jié)約實驗費用，與傳統(tǒng)的實驗方法相比具有明顯的優(yōu)越性。 本論文的