2結果與討論

2.1原(yuan)油族組分碳(tan)數分布

疏(shu)水端擴散(san)進(jin)入(ru)原(yuan)油(you)(you)的能力對表面(mian)(mian)活(huo)(huo)性劑在油(you)(you)水界(jie)面(mian)(mian)吸附，降低油(you)(you)水界(jie)面(mian)(mian)張力有直接(jie)影響。根據“相(xiang)似(si)相(xiang)溶”原(yuan)理，表面(mian)(mian)活(huo)(huo)性劑疏(shu)水端擴散(san)進(jin)入(ru)原(yuan)油(you)(you)的能力和(he)其是否與(yu)原(yuan)油(you)(you)中(zhong)(zhong)低極性組分(fen)(即飽和(he)分(fen)和(he)芳香分(fen))具有相(xiang)似(si)結(jie)構密(mi)切相(xiang)關。因此，測定(ding)原(yuan)油(you)(you)中(zhong)(zhong)飽和(he)分(fen)和(he)芳香分(fen)的碳原(yuan)子數分(fen)布，對快速篩選驅油(you)(you)用表面(mian)(mian)活(huo)(huo)性劑具有指導(dao)意義(yi)。

圖(tu)1為原(yuan)油飽和分和芳香分中碳(tan)(tan)(tan)原(yuan)子(zi)數分布測定結果(guo)。從圖(tu)1可(ke)知，渤海某油田(tian)原(yuan)油飽和分的碳(tan)(tan)(tan)原(yuan)子(zi)數主要(yao)分布在(zai)C12～C21，芳香分的碳(tan)(tan)(tan)原(yuan)子(zi)數主要(yao)分布在(zai)C16～C21和C23～C26。因此，在(zai)選(xuan)擇表(biao)面活(huo)性劑時，表(biao)面活(huo)性劑的疏水端碳(tan)(tan)(tan)數應(ying)保持在(zai)C12～C26范圍(wei)內。

2.2單(dan)一表面活性(xing)劑降低油水界面張力(li)性(xing)能

根據(ju)第(di)2.1節(jie)原油飽和分(fen)和芳香分(fen)中碳原子數(shu)分(fen)布結果，同時考慮(lv)到成本的可行性，選擇了脂(zhi)肪醇聚氧乙烯醚硫(liu)(liu)酸鈉(疏水(shui)端碳原子數(shu)為12)、十(shi)二烷基苯(ben)磺酸鈉、十(shi)二烷基硫(liu)(liu)酸鈉、十(shi)六烷基二甲基甜菜(cai)堿、烷基糖苷APG1214(疏水(shui)端碳原子數(shu)為12～14)5種表面活(huo)性劑作為渤海某油田原油超低界(jie)面張力驅油劑的復(fu)配原料。

圖(tu)2為(wei)不(bu)同(tong)表(biao)面(mian)活性劑降低(di)油(you)水界(jie)面(mian)張力的(de)情況。從圖(tu)2可(ke)知(zhi)，在(zai)5種表(biao)面(mian)活性劑質(zhi)量分數(shu)均為(wei)0.2%的(de)情況下(xia)，十六(liu)烷(wan)基二甲(jia)基甜(tian)菜堿和(he)烷(wan)基糖苷APG1214效果最好，分別(bie)能(neng)將油(you)水界(jie)面(mian)張力降至0.38 mN/m和(he)0.17 mN/m，低(di)于(yu)0.50 mN/m。這(zhe)是因(yin)為(wei)原油(you)飽和(he)分和(he)芳香分中(zhong)C12～C16組分所占比例大，使得這(zhe)兩種表(biao)面(mian)活性劑的(de)疏(shu)水端(duan)碳原子數(shu)與其匹配較好，根據(ju)“相似相溶”原理，這(zhe)兩種表(biao)面(mian)活性劑疏(shu)水端(duan)擴散進入油(you)相的(de)能(neng)力較強，因(yin)而(er)降低(di)油(you)水界(jie)面(mian)張力的(de)效果更好。

圖2同(tong)時也說明，采用單一(yi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)將(jiang)油(you)(you)水(shui)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力降(jiang)至超(chao)低(10-3mN/m)難度(du)大，因(yin)為單一(yi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)難以在(zai)油(you)(you)水(shui)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)形成(cheng)致(zhi)密的(de)(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)膜(mo)。因(yin)此，在(zai)研究超(chao)低界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力驅(qu)油(you)(you)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)時，除(chu)考慮表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)疏(shu)水(shui)端(duan)(duan)碳(tan)原子數(shu)與原油(you)(you)中飽和分(fen)和芳香分(fen)碳(tan)原子數(shu)分(fen)布的(de)(de)(de)匹配(pei)性(xing)(xing)外，還應在(zai)測定單一(yi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)降(jiang)低油(you)(you)水(shui)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)效(xiao)果基礎上，考慮將(jiang)不(bu)同(tong)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)進行復配(pei)，利用表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)分(fen)子親水(shui)端(duan)(duan)之間(jian)的(de)(de)(de)電(dian)荷效(xiao)應或疏(shu)水(shui)端(duan)(duan)碳(tan)原子數(shu)差異引起的(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)端(duan)(duan)空間(jian)位(wei)置互補效(xiao)應，使表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)分(fen)子能在(zai)油(you)(you)水(shui)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)形成(cheng)致(zhi)密的(de)(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)膜(mo)，從而實現將(jiang)油(you)(you)水(shui)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力降(jiang)至超(chao)低。

2.3復配(pei)表(biao)面活性劑降低油(you)水界(jie)面張力性能(neng)

由于十(shi)六烷基(ji)(ji)二甲基(ji)(ji)甜菜堿和烷基(ji)(ji)糖苷APG1214降低油(you)水(shui)界面(mian)張(zhang)力(li)(li)效(xiao)果最(zui)好，加之烷基(ji)(ji)糖苷APG1214本(ben)身疏(shu)水(shui)端碳原(yuan)子數(shu)分布較寬(C12～C14)，因此，考慮(lv)將二者(zhe)進行復(fu)配，充(chong)分利用二者(zhe)疏(shu)水(shui)端的(de)空(kong)間位(wei)置互補效(xiao)應，實(shi)現(xian)油(you)水(shui)界面(mian)張(zhang)力(li)(li)的(de)進一步降低。

圖(tu)(tu)3為二(er)(er)(er)者按(an)不(bu)同(tong)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)比(bi)(bi)復配(pei)后降(jiang)(jiang)低(di)油(you)(you)(you)(you)水界面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力的效果。由(you)圖(tu)(tu)3可知，在相同(tong)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數(0.2%)下(xia)，復配(pei)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑能(neng)(neng)在10 min內將(jiang)油(you)(you)(you)(you)水界面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力降(jiang)(jiang)至(zhi)超低(di)，并(bing)在15 min內達(da)到(dao)(dao)穩(wen)定。這不(bu)僅(jin)說明復配(pei)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑降(jiang)(jiang)低(di)油(you)(you)(you)(you)水界面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力的能(neng)(neng)力明顯優于(yu)單一(yi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑，同(tong)時也證(zheng)實了十(shi)六烷基(ji)(ji)二(er)(er)(er)甲(jia)基(ji)(ji)甜(tian)菜(cai)堿與烷基(ji)(ji)糖苷APG1214疏(shu)水端之間存在良好空間位(wei)(wei)置(zhi)互補效應。這種效應不(bu)僅(jin)有(you)利于(yu)二(er)(er)(er)者在油(you)(you)(you)(you)水界面(mian)(mian)(mian)快速發生吸附，并(bing)達(da)到(dao)(dao)平(ping)衡，也有(you)利于(yu)二(er)(er)(er)者在油(you)(you)(you)(you)水界面(mian)(mian)(mian)上形(xing)成(cheng)致密的界面(mian)(mian)(mian)膜。隨(sui)著(zhu)十(shi)六烷基(ji)(ji)二(er)(er)(er)甲(jia)基(ji)(ji)甜(tian)菜(cai)堿和(he)烷基(ji)(ji)糖苷APG1214質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)比(bi)(bi)由(you)2∶1降(jiang)(jiang)至(zhi)1∶2，穩(wen)定油(you)(you)(you)(you)水界面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力由(you)2.61×10-3降(jiang)(jiang)至(zhi)5.10×10-4mN/m，但當二(er)(er)(er)者質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)比(bi)(bi)降(jiang)(jiang)至(zhi)1∶3時，穩(wen)定油(you)(you)(you)(you)水界面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力反(fan)而有(you)所(suo)升高，為6.10×10-3mN/m。這可能(neng)(neng)是因為當二(er)(er)(er)者質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)比(bi)(bi)低(di)于(yu)1∶3時，二(er)(er)(er)者疏(shu)水端的空間位(wei)(wei)置(zhi)互補效應減弱(ruo)所(suo)致。圖(tu)(tu)3表(biao)明，十(shi)六烷基(ji)(ji)二(er)(er)(er)甲(jia)基(ji)(ji)甜(tian)菜(cai)堿和(he)烷基(ji)(ji)糖苷APG1214的最佳(jia)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)比(bi)(bi)為1∶2。

2.4復(fu)配表(biao)面活(huo)性(xing)劑含量對(dui)降低油水界面張力的影響

圖4為十六烷(wan)基(ji)二甲基(ji)甜菜堿和(he)烷(wan)基(ji)糖苷APG1214按質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)比為1∶2復配所得表面活(huo)性(xing)劑，在不同質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)(shu)時降低油(you)水(shui)界(jie)面張力(li)的效果。由圖4可(ke)知，隨復配表面活(huo)性(xing)劑質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)(shu)的增加，油(you)水(shui)界(jie)面張力(li)呈(cheng)下降趨勢。當復配表面活(huo)性(xing)劑質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)(shu)≥0.10%時，油(you)水(shui)界(jie)面張力(li)可(ke)降至超(chao)低。這說明，在使(shi)用該復配表面活(huo)性(xing)劑作為驅油(you)劑時，其質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)(shu)不應低于0.10%。

超低界面張力復配表面活性劑用于渤海X油田水驅后的“挖潛提采”（一）

超低界面張力復配表面活性劑用于渤海X油田水驅后的“挖潛提采”（二）

超低界面張力復配表面活性劑用于渤海X油田水驅后的“挖潛提采”（三）