氨基磺酸型雙子表面活性劑的合成及其在三次采油中的應(yīng)用.pdf

1、提高水驅(qū)后原油采收率的研究，已成為石油勘探與開發(fā)的重要課題。現(xiàn)有的提高原油采收率的方法較多，例如，化學(xué)驅(qū)、微生物驅(qū)、氣體混相驅(qū)和非混相驅(qū)等。在這些提高采收率的方法中，化學(xué)驅(qū)是三次采油中最重要的一種驅(qū)油方式，其包括聚合物驅(qū)、堿驅(qū)、表面活性劑驅(qū)和復(fù)合驅(qū)等。復(fù)合驅(qū)技術(shù)是將聚合物與表面活性劑、堿或其他化學(xué)劑復(fù)配成各種復(fù)合驅(qū)油體系使用，它有著較好的驅(qū)油效果，是因?yàn)轶w系內(nèi)部包含的表面活性劑能夠迅速降低油水界面張力，同時(shí)利用聚合物提高波及體積兩者相互

2、配合共同來提高原油采收率。但是市場上復(fù)合驅(qū)技術(shù)中所使用的表面活性劑產(chǎn)品種類較少，且大多表面活性劑不能迅速將油水界面張力降低至超低值（10-3mN/m），另外有些表面活性劑的專一性較強(qiáng)、性能不穩(wěn)定或受國外壟斷等因素嚴(yán)重影響化學(xué)驅(qū)的推廣使用。因此開發(fā)出價(jià)格低廉、合成工藝簡單及性能較好的表面活性劑有著重要的意義。
　　 本研究合成出一類新型的氨基磺酸型雙子表面活性劑(Gemini表面活性劑)，利用雙子表面活性劑的較好的表界面活性、耐溫

3、性、乳化性和吸附性等性能，將其很好地應(yīng)用于三次采油的化學(xué)驅(qū)提高采收率的方法中。本實(shí)驗(yàn)以伯胺（含碳數(shù)為12、14、16、18）、3-氯-2-羥基丙基磺酸鈉、二氯三甘醇為主要原料。通過逐步取代反應(yīng)合成出一系列氨基磺酸型雙子表面活性劑（簡稱AHS表面活性劑）。并利用紅外光譜對合成的表面活性劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。
　　 通過表界面張力儀對系列AHS表面活性劑進(jìn)行表面張力測定后，發(fā)現(xiàn)在AHS表面活性劑系列中AHS-14表面活性劑的臨界膠束濃度

4、值最低為0.68mmol·L-1，除AHS-12表面活性劑外其余AHS表面活性劑均可在一定的濃度下使油水界面張力降低至10-3mN/m;AHS-14表面活性劑具有較好的耐溫性，耐溫溫度可達(dá)80℃，進(jìn)而可以配合熱水驅(qū)技術(shù)及適合于高溫地層;AHS-14表面活性劑在濃度為0.1％時(shí)飽和吸附量達(dá)到飽和其值為0.77mg/g油砂，吸附損失少且吸附穩(wěn)定性較好，在連續(xù)5天吸附過程中均可將油水界面張力降低至10-3mN/m;AHS表面活性劑的乳化性能好

5、，在礦化度為50000mg/L的溶液體系中油水乳化液不分層相態(tài)穩(wěn)定。
　　 將AHS-14表面活性劑與非離子表面活性劑NP-4復(fù)配，能夠更快的將油水界面張力降低至10-3mN/m;添加1％的二乙醇胺后，根據(jù)二乙醇胺的助溶增效作用，將油水界面張力值降低至超低10-3mN/m所需用的時(shí)間更短，提高了表面活性劑降低油水界面張力的性能;與驅(qū)油用聚丙烯酰胺復(fù)配后通過測試體系的表觀粘度和儲能模量，發(fā)現(xiàn)體系中的聚合物或助表面活性劑不影響AHS

6、-14表面活性劑降低油水界面張力的能力。另外聚合物體系中添加表面活性劑后，聚合物溶液的粒徑及流變性能均無變化。因此表面活性劑與聚合物或助表面活性劑之間有著較好的配伍性。
　　 通過表面活性劑溶液對人造填砂管驅(qū)替實(shí)驗(yàn)可知，在滲透率極差為19的非均質(zhì)填砂管中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％的AHS-14表面活性劑溶液完成驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)原油采收率提高了24％，說明AHS-14表面活性劑能夠很好地滿足表面活性劑驅(qū)提高原油采收率的要求，為進(jìn)行礦場實(shí)