石油磺酸盐的改性研究

论文摘要

用于三次采油的表面活性剂的性能和成本是决定其能否推广使用的两个主要因素,当前国内外用于三次采油的表面活性剂主要有:石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐、改性木质素磺酸盐、生物表面活性剂。由于石油磺酸盐与原油配伍性好、水溶性好、生产工艺较简单、成本较低,故一直受到广泛重视。国外已经合成了该类型的石油磺酸盐,并已投入矿场试验,现在国内也已进入中试阶段,但由于石油磺酸盐易于在岩层吸附,而且在高矿化度条件下易与二价的钙、镁离子发生反应生成沉淀而使得损耗很大,驱油效率和经济效益都受到影响。本课题旨在合成一种改性石油磺酸盐,考察该种表面活性剂能否使驱替液与原油界面张力达到超低,即0.001mN/m数量级,并与普通石油磺酸盐进行比较,是否能显著减小表面活性剂在驱替过程中的损耗。本课题通过有机合成的方法得到改性的石油磺酸钠,主要是利用糠醛抽出油与十六酰氯进行酰基化反应,产物再和丙二酸二乙酯进行克脑文盖尔反应合成改性产品。通过红外光谱的表征手段进行表征,再进行界面张力和抗钙、镁离子能力的测试。实验表明该种表面活性剂能否使驱替液与原油界面张力达到超低,即0.001mN/m数量级,并与普通石油磺酸盐进行比较,能显著减小表面活性剂在驱替过程中的损耗。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 三次采油技术的起源和意义
• 1.2 三次采油用表面活性剂
• 1.2.1 三次采油用表面活性剂的要求
• 1.2.2 表面活性剂的驱油机理
• 1.2.3 常用三次采油用表面活性剂
• 1.3 三次采油用抗盐表面活性剂的研究现状
• 1.3.1 抗盐聚合物
• 1.3.2 抗盐表面活性剂
• 1.4 影响油水界面张力的因素
• 1.4.1 表面活性剂分子量对油水界面张力的影响
• 1.4.2 表面活性剂浓度和结构对油水界面张力的影响
• 1.4.3 碱对油水界面张力的影响
• 1.4.4 聚合物对油水界面张力的影响
• 1.4.5 温度对油水界面张力的影响
• 1.4.6 电解质对油水界面张力的影响
• 1.4.7 原油对油水界面张力的影响
• 1.5 本文的设计思路和工作要点
• 1.5.1 理论依据
• 1.5.2 本文的设计思路
• 第二章 改性石油磺酸钠的合成与表征
• 2.1 合成原料油的分析
• 2.2 实验仪器
• 2.3 分析仪器
• 2.4 实验药品
• 2.5 改性石油磺酸钠中间体的合成与表征
• 2.6 改性石油磺酸钠中间体的磺化与表征
• 2.6.1 发烟硫酸磺化法
• 2.6.2 浓硫酸磺化法
• 2.7 改性石油磺酸钠的反应流程
• 第三章 改性石油磺酸钠的性能测试
• 3.1 表面性质的测试
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 实验的样品
• 3.1.3 实验溶液的配制
• 3.1.4 实验原理
• 3.1.5 实验步骤
• 3.1.6 数据处理与讨论
• 3.2 界面张力测定
• 3.2.1 实验样品
• 3.2.2 实验试剂
• 3.2.3 实验仪器
• 3.2.4 钙镁离子溶液的配制
• 3.2.5 实验原理
• 3.2.6 实验步骤
• 3.2.7 数据处理与讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要