论文部分内容阅读
针对ASP复合驱技术存在的结垢、腐蚀、采出液处理困难等制约其工业化应用的问题，采用室内实验的方法研究了弱碱/低碱复合体系与原油形成超低界面张力机理，为优选实用的弱碱/低碱复合体系提供了理论支撑。主要研究内容包括：复合驱中碱剂降低油水界面张力机理，油相结构、活性剂结构与油水界面张力的关系，油水界面张力与乳状液稳定性的关系。取得主要成果如下：
通过油水接触时间实验、红外光谱实验、质谱分析实验，证实了碱可以与原油中的酸性活性物质反应生成自表面活性剂，这种自表面活性剂可以与合成表面活性剂产生协同作用大幅度降低油水界面张力。通过紫外探针法测试不同碱浓度下“奠”的吸光值以及利用原子力显微镜分析不同碱浓度下胶束几何尺寸，发现活性剂(HABS)在水相的存在形式与传统的认识可能有很大的不同，其胶束可能含有重烷基苯磺酸分子(RArSO3H)；加入少量的碱可以破坏此种胶束而增强活性剂单体的“活度”，有利于油水界面张力的降低。但是，这两种作用均是在低碱条件下。如果碱浓度过高，离子强度增大，就会形成较大的Na+胶束，占用了更多的表面活性剂分子，油水界面上吸附活性剂分子个数减少，不利于油水界面张力的降低，所以碱浓度不能过高。实验证实，只要Na+强度相近，不同碱和盐的组合对界面张力的影响不大，可以用盐部分代替碱，但盐不能够完全取代碱。实验还发现，强碱和弱碱对油水界面张力值的影响是相同的。
通过对油水接触时间的研究发现，随油水接触时间的增长，每次测量的油水界面张力最低值逐渐趋近于平衡值，而界面张力平衡值随油水接触时间的增长而增大并趋于恒定。
分别以重烷基苯(HAB)、直馏汽油、直馏煤油和直馏柴油作油相，以重烷基苯磺酸钠(HABS)作表面活性剂，研究油相结构与活性剂结构的相似性对界面张力的影响。实验发现，在本文实验范围内，使用与油相结构相近的表面活性剂，有利于降低油水界面张力，但没有碱则不能达到超低界面张力。即便使用与油相结构差异很大的表面活性剂，只要加入适量的碱也能使之达到超低界面张力；不同酸值原油与加入适量碱的HABS水溶液均能达到超低。酸值较低的原油需要浓度较高的碱才可以使体系的界面张力值达到超低，反之亦然。
用原油和重烷基苯(HAB)按照不同的比例混合制成模拟油，以HABS做表面活性剂，研究界面张力与乳状液稳定性的关系。研究发现，随着体系中重烷基苯量的逐渐减少，油水界面张力上升，乳状液稳定性下降，证实了原油中重组分使油水界面膜强度增加，从而使油水乳状液更加稳定。