耐盐型重烷基苯磺酸盐驱油剂研究

论文摘要

重烷基苯磺酸盐（HABS）是一种优良的驱油用表面活性剂,但存在耐盐能力不足的问题。本文试图研究用耐盐能力强的醇醚硫酸盐（AES）与HABS复配解决这一问题的可行性。首先考察了AES的热稳定性。结果表明AES在水溶液中的热稳定性取决于温度和pH值。在温度≤80℃和碱性条件下,AES具有足够的热稳定性,因而与HABS复配用于油藏温度≤80℃的油田的碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱是可行的。然后应用容忍度法以及微乳体系的最佳盐度法研究了加入AES对提高HABS耐盐能力的效应。容忍度被定义为使一定浓度的表面活性剂溶液不出现明显相分离的最大盐浓度,其值可借助于分光光度法确定。结果表明,容忍度与最佳盐度具有正相关性,两者皆能很好地表征表面活性剂体系的耐盐性。在45℃下,浓度为7 mM（约0.3%）的单一HABS钠盐溶液对典型电解质NaCl、CaCl2和MgSO4的容忍度仅为25、1和1.5 g·L-1。加入AES钠盐,混合体系对三种无机盐的容忍度随AES钠盐含量的增加而增加,当AES钠盐摩尔分数达到0.5时,相应的容忍度分别增加到210、320和340 g·L-1。以正壬烷为油相,仲丁醇为助表面活性剂制备微乳液,单一HABS钠盐微乳体系对NaCl的最佳盐度（s*）为9.5 g NaCl·L-1,而HABS/AES混合物微乳体系的s*随混合物中AES摩尔分数的增加而增加。当AES钠盐摩尔分数分别为0.1,0.3和0.5时,混合物微乳体系的s*分别达到16,28和38.5 g NaCl·L-1。对二价电解质CaCl2或MgSO4进行盐度扫描,混合体系当AES摩尔分数达到0.3以上时可以获得中相微乳液,显示较大的s*,而单一HABS钠盐体系直接从Winsor I型转变为Winsor II型,几乎不能出现中相微乳液。另一方面,随混合体系中AES摩尔分数的增加最佳增溶参数显示有最大值,因此过多地加入AES将导致体系的增溶能力下降,意味着可能失去超低界面张力。因此混合物中AES钠盐的摩尔分数以0.30.5为佳。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 表面活性剂与三次采油
• 1.1.1 三次采油技术及国内外发展
• 1.1.2 表面活性剂驱油概况
• 1.1.3 三次采油用表面活性剂与重烷基苯磺酸盐
• 1.1.4 目前三次采油技术中存在的问题和发展趋势
• 1.1.5 表面活性剂的复配
• 1.2 驱油体系耐盐性的研究
• 1.2.1 容忍度的定义和测定方法
• 1.2.2 微乳液及最佳盐度
• 1.3 本课题的目的与研究内容
• 第二章 HABS 的制备及AES 热稳定性研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验试剂及仪器设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 重烷基苯磺酸盐的制备
• 2.3.2 AES 热稳定性测定
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 重烷基苯磺酸盐相关参数
• 2.4.2 AES 的热稳定性
• 2.5 本章小结
• 第三章 HABS/AES 复配体系对电解质的容忍度
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂及仪器设备
• 3.2.2 容忍度的定义和测定
• 3.3 结果和讨论
• 2 和 MgSO₄ 的容忍度'>3.3.1 HABS 钠盐/AES 钠盐复配体系对 NaCl、CaCl₂ 和 MgSO₄的容忍度
• 2 和 MgSO₄ 的容忍度'>3.3.2 HABS 单乙醇铵盐//AES 铵盐复配体系对 NaCl、CaCl₂ 和 MgSO₄的容忍度
• 3.3.3 机理探讨
• 3.4 本章小结
• 第四章 HABS/AES 混合物微乳体系的最佳盐度
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂及仪器设备
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果和讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论和展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文