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界面張力在10-1mN/m的陰離子表面活性劑配比與性能測(cè)試
來(lái)源：精細(xì)石油化工進(jìn)展 瀏覽 1301 次 發(fā)布時(shí)間:2024-06-11
低界面張力表面活性劑能有效降低油水界面張力，大幅提高原油采收率，已成為三次采油技術(shù)研究熱點(diǎn)。近幾年來(lái)，復(fù)配型低界面張力表面活性劑的研究取得很大進(jìn)步。通過(guò)多種類型表面活性劑的協(xié)同增效作用有效降低油水界面張力，同時(shí)能提高油藏采收率。單一的表面活性劑在驅(qū)油效率及界面張力等方面有局限，限制了二元復(fù)合驅(qū)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用?，F(xiàn)通過(guò)多種類型表面活性劑的測(cè)試研究，從中優(yōu)選出了界面張力在10-1mN/m的2種陰離子表面活性劑，并對(duì)體系的最佳配比以及性能進(jìn)行室內(nèi)評(píng)價(jià)，最終優(yōu)選出了低界面張力表面活性劑DQ-2，并對(duì)該體系的耐溫耐鹽以及穩(wěn)定性和乳化性能進(jìn)行評(píng)價(jià)測(cè)試，可為渤海油田三次采油技術(shù)的應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo)。
試驗(yàn)用油：渤海K油田脫水原油，原油密度(20℃)0.984 6 g/cm3，原油黏度(40℃)215 mPa·s；試驗(yàn)用水：渤海K油田目標(biāo)井地層水，礦化度5 426 mg/L；試驗(yàn)用巖心：φ2.54 cm×8 cm，滲透率為58.6×10-3μm2，孔隙度為29.8%。
試劑和儀器
無(wú)水氯化鈣，無(wú)水氯化鎂，分析純，宜賓天誠(chéng)環(huán)?？萍加邢薰?；十二烷基硫酸鈉，上海優(yōu)揚(yáng)實(shí)業(yè)有限公司；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，濟(jì)南金康迪化工有限公司；十二烷基二甲基甜菜堿，上海圣軒生物科技有限公司。
芬蘭Kibron 旋滴界面張力儀；電子天平；巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置；磁力攪拌器；恒溫水浴。
低界面張力表面活性劑復(fù)配
將一定質(zhì)量濃度的十二烷基硫酸鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和十二烷基二甲基甜菜堿和適量的水置于三口燒瓶，并在60℃條件下進(jìn)行攪拌至3種表面活性劑完全溶解，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的乙醇，攪拌30 min后制得低界面張力表面活性劑DQ-2。
性能測(cè)試
油水界面張力測(cè)定
參照標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5370—2018《表面及界面張力測(cè)定方法》，利用旋滴界面張力儀TEXAS-500型旋滴界面張力儀，采用旋轉(zhuǎn)滴法測(cè)定油水界面張力，轉(zhuǎn)速5 000 r/min。
耐鹽性及耐溫性能測(cè)定
采用油水界面張力測(cè)定方法，測(cè)定不同溫度以及不同礦化度條件下體系的油水界面張力。
乳化性性能測(cè)定
取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的低界面張力表面活性劑DQ-2體系溶液，與原油按照體積比6∶4的比例進(jìn)行混合，在3 000 r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌3 min后，在80℃條件下靜置12 h，量取油相及水相體積，分析低界面張力表面活性劑DQ-2體系對(duì)原油的乳化能力。
吸附性能測(cè)定
將一定質(zhì)量濃度的低界面張力表面活性劑DQ-2體系溶液與巖心按照質(zhì)量比為1∶6的比例混合，在油藏溫度(80℃)條件下靜置5 d，每天分別測(cè)定低界面張力表面活性劑DQ-2體系與原油的油水界面張力。
巖心動(dòng)態(tài)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)
巖心動(dòng)態(tài)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)步驟如下：
1)測(cè)定巖心孔隙度及水相滲透率，用渤海某油田脫水原油飽和巖心，測(cè)定巖心含油飽和度后，置于80℃烘箱中老化12 h；
2)水驅(qū)巖心至巖心出口含水率至98%，計(jì)算水驅(qū)采收率；
3)再分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的十二烷基硫酸鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、十二烷基二甲基甜菜堿以及低界面張力表面活性劑DQ-2驅(qū)替巖心，體系注入量0.3 PV后轉(zhuǎn)注水驅(qū)至巖心出口含水率至98%，計(jì)算采收率。
結(jié)論
1)低界面張力表面活性劑DQ-2最佳用量為0.3%，該體系在目標(biāo)油藏(80℃，5 426 mg/L)條件下，可使油水界面張力降低至4.01×10-3mN/m。
2)DQ-2體系在高溫(90℃)、高鹽(11 000 mg/L)條件下，油水界面張力均可降低至10-3級(jí)別，具有良好的耐溫性和耐鹽性。
3)DQ-2體系對(duì)原油具有較好的乳化作用，且具有良好的吸附穩(wěn)定性，該體系較水驅(qū)提高采收率11.38%，驅(qū)油效果顯著。