低界面張力有利于剩余油的啟動(dòng)和殘余油的運(yùn)移，因此提高采油收率的關(guān)鍵取決于體系界面張力降低的程度。依據(jù)毛細(xì)管原理，毛細(xì)管準(zhǔn)數(shù)與界面張力的關(guān)系為Nc=ην/δ，其中Nc為毛管數(shù)，δ為驅(qū)替相與被驅(qū)替相之間的界面張力。Nc值越大，驅(qū)油效率越好，其中降低界面張力δ是表面活性劑驅(qū)的主要根據(jù)。下面簡(jiǎn)單的測(cè)定石油磺酸鹽、聚丙烯酰胺濃度對(duì)界面張力的影響。

界面張力由dIFT型雙通道動(dòng)態(tài)界面張力儀測(cè)得,將毛細(xì)管放入界面張力儀中，調(diào)整溫度55℃，轉(zhuǎn)速5000 r/min。隔一定時(shí)間記錄下油滴直徑，一般情況下2 h就達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，界面張力值不再發(fā)生變化，最后由電腦軟件計(jì)算出界面張力的大小。

石油磺酸鹽濃度對(duì)界面張力的影響

圖1不同石油磺酸鹽濃度下體系界面張力隨時(shí)間變化規(guī)律

將復(fù)合體系中聚丙烯酰胺濃度設(shè)定為1000 ppm、碳酸鈉濃度設(shè)定為0.6%，模擬污水礦化度4200 mg/L時(shí)，考察了不同石油磺酸鹽濃度下復(fù)合體系界面張力隨時(shí)間的變化規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

可以看出，當(dāng)石油磺酸鹽總質(zhì)量濃度較低時(shí)，初始界面張力值較大，當(dāng)濃度較高時(shí)，初始界面張力值較低，但平衡后界面張力值變化不大。該復(fù)合體系與原油間的油水界面張力在90 min衡，120 min力穩(wěn)定不變。可以確定，在0.025%～0.4%濃度范圍內(nèi)石油磺酸鹽對(duì)最低界面張力值影響不大，都能形成10-3mN/m數(shù)量級(jí)的超低界面張力，且到達(dá)最低界面張力的時(shí)間基本相同，表現(xiàn)出較寬濃度范圍下的超低界面張力。

聚丙烯酰胺濃度對(duì)界面張力的影響

在石油磺酸鹽濃度為0.1%，模擬污水礦化度4200 mg/L，碳酸鈉濃度0.6%條件下，分別測(cè)定聚丙烯酰胺濃度為500、1000和2000 mg/L的復(fù)合體系隨時(shí)間變化的界面張力值，結(jié)果如圖2所示。

圖2不同聚丙烯酰胺濃度復(fù)合體系界面張力隨時(shí)間變化規(guī)律

可以看出，聚丙烯酰胺濃度越低，復(fù)合體系界面張力達(dá)到最低界面張力值的時(shí)間越短。聚丙烯酰胺濃度越高，復(fù)合體系越不容易達(dá)到最低界面張力值，相同時(shí)間下的界面張力值顯著升高。這是因?yàn)榫郾０穼儆谒苄愿叻肿泳酆衔?，濃度越高，三元?fù)合體系的粘度越大，越不利于體系中分子的擴(kuò)散，容易形成石油磺酸鹽分子的聚集，導(dǎo)致油水界面上石油磺酸鹽分子吸附量減小，復(fù)合體系界面張力升高。所以，選擇較低的聚丙烯酰胺濃度500～1000 ppm時(shí)，該復(fù)合體系能形成10-3mN/m數(shù)量級(jí)的超低界面張力值，同時(shí)根據(jù)井口注入濃度要求確定聚丙烯酰胺濃度，有利于經(jīng)濟(jì)效益的提高。