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新型十六烷基胺無(wú)堿表面活性劑的合成、界面性能及復(fù)配性能(二)
來(lái)源:精細(xì)石油化工進(jìn)展 瀏覽 773 次 發(fā)布時(shí)間:2024-10-10
3十六烷基胺無(wú)堿表面活性劑的界面性能
采用TX-500型旋滴界面張力儀對(duì)合成的十六烷基胺無(wú)堿表面活性劑DW-3-16的油水界面張力進(jìn)行測(cè)定。
3.1 DW-3-16與原油間動(dòng)態(tài)界面張力
配制表面活性劑含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)為0.05%~0.25%,選用大慶采油一廠原油,45℃下測(cè)定油水界面張力,結(jié)果見(jiàn)圖2。
圖2 DW-3-16與原油間動(dòng)態(tài)界面張力
從圖2看出,DW-3-16含量為0.20%~0.25%時(shí),DW-3-16使得油水界面張力達(dá)超低界面張力(10-3mN/m);隨著含量增加,其界面張力逐漸降低,且在50 min內(nèi)達(dá)到平衡。
3.2堿對(duì)界面性能的影響
三元復(fù)合驅(qū)中注入堿能引起地層黏土分散、運(yùn)移,導(dǎo)致地層滲透率下降,堿與油層流體及巖石礦物反應(yīng),可形成堿垢,對(duì)地層造成傷害,會(huì)引起油井結(jié)垢,影響油井正常生產(chǎn);加入堿能大幅降低聚合物的黏彈性。因此,堿對(duì)DW-3-16表面活性劑性能的影響至關(guān)重要。
DW-3-16含量0.25%,堿量0.8%,考察各種堿NaOH、Na2CO3、NaHCO3對(duì)界面張力的影響,結(jié)果見(jiàn)圖3。在考察的堿類型中,均能使油水界面張力達(dá)超低界面張力(10-3mN/m),且由于堿的加入使達(dá)超低界面張力的時(shí)間縮短(20 min即可達(dá)到),強(qiáng)堿和弱堿對(duì)界面性能影響較小。
圖3堿類型對(duì)DW-3-16界面性能的影響
進(jìn)一步考察Na2CO3加量對(duì)界面張力的影響,結(jié)果見(jiàn)圖4。
圖4堿含量對(duì)界面性能的影響
從圖4看出,Na2CO3加量為0.6%~0.8%時(shí),能顯著降低界面張力;加量為1.0%~1.2%時(shí),界面張力顯著升高。這是因?yàn)閴A與原油接觸時(shí),原油中有機(jī)酸由油相內(nèi)部向界面擴(kuò)散并在界面吸附,吸附的有機(jī)酸組分與堿在界面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成有機(jī)酸鹽,從而降低界面張力。
4十六烷基胺無(wú)堿表面活性劑的復(fù)配性能
表面活性劑復(fù)配體系的研究與應(yīng)用已經(jīng)成為研究熱點(diǎn),利用合成的新型表面活性劑與傳統(tǒng)表面活性劑以適當(dāng)比例復(fù)配后形成的復(fù)配體系能產(chǎn)生非常顯著的協(xié)同增效作用。
4.1烷基苯磺酸鹽表面活性劑的界面性能
配制烷基苯磺酸鹽表面活性劑C16-8MXS,油相選用大慶采油一廠原油,測(cè)定油水界面張力,結(jié)果見(jiàn)圖5。C16-8MXS烷基苯磺酸鹽表面活性劑界面張力隨著含量增加逐漸降低,含量為0.25%時(shí),可達(dá)到超低界面張力。
圖5烷基苯磺酸鹽C16-8MXS的界面性能
4.2 DW-3-16/C16-8MXS復(fù)配表面活性劑的界面性能
分別配制DW-3-16和C16-8MXS表面活性劑,含量為0.15%,按不同質(zhì)量比復(fù)配,選大慶采油一廠原油,測(cè)定油水界面張力,結(jié)果見(jiàn)圖6。
圖6 DW-3-16/C16-8MXS復(fù)配表面活性劑的界面張力
從圖6看出,DW-3-16與C16-8MXS質(zhì)量比為2∶1~3∶1時(shí),兩者具有很好的配伍作用,使油水界面張力達(dá)超低界面張力(10-3mN/m);質(zhì)量比為4∶1~5∶1時(shí),復(fù)配表面活性劑體系能使油水界面張力達(dá)10-4mN/m數(shù)量級(jí)。
5結(jié)論
1)以十六烷基胺和丙烯酸甲酯為主要原料,經(jīng)邁克爾加成反應(yīng)得到十六烷基氨基丙酸甲酯,加成產(chǎn)物進(jìn)行氨解反應(yīng),合成了無(wú)堿非離子表面活性劑DW-3-16。利用光譜儀對(duì)合成的表面活性劑進(jìn)行了紅外光譜分析,表明合成的結(jié)構(gòu)明確、純度較高的表面活性劑符合目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。
2)45℃下,表面活性劑DW-3-16可使大慶采油一廠原油油水界面張力達(dá)超低界面張力。堿類型對(duì)DW-3-16的界面性能影響較小,而堿含量大于1.0%時(shí),界面張力顯著升高。
3)考察了DW-3-16與C16-8MXS形成的復(fù)配體系界面性能,質(zhì)量比為2∶1~3∶1時(shí),兩者具有很好的復(fù)配作用,能使油水界面張力達(dá)10-3mN/m數(shù)量級(jí);而質(zhì)量比為4∶1~5∶1時(shí),復(fù)配體系能使油水界面張力達(dá)10-4mN/m數(shù)量級(jí)。