tceic.com
学霸学习网 这下你爽了
赞助商链接
当前位置:首页 >> >>

重烷基苯磺酸盐醇醚硫酸盐复配体系的耐盐性能


http://www.paper.edu.cn

重烷基苯磺酸盐/醇醚硫酸盐复配体系的耐盐性能
罗志昕,林特,崔正刚
江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡(214122)
E-mail: lzxlzblx@yahoo.cn

摘 要:重烷基苯磺酸盐(HABS)是一种优良的驱油用表面活性剂,但其耐盐能力较差,难 以适应高矿化度油田。另一方面,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)具有很强的耐盐能力,然 而 AES 的硫酸酯盐结构预示其在较高温度下可能存在热稳定性问题。为此本文研究了 AES 的热稳定性和与 HABS 复配提高 HABS 耐盐能力的可行性。结果表明,AES 在碱性条件下 具有良好的热稳定性,与 HABS 复配用于油藏温度不超过 80℃油田的三元复合驱是完全可 行的。混合体系对典型电解质 NaCl、CaCl2 和 MgSO4 的容忍度随 AES 摩尔分数的增加而增 加,当 AES 摩尔配比达到 50%时,分别可达 210、320 和 340 g L-1,均超过了单一 AES 体 系的容忍度。 关键词:重烷基苯磺酸盐,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐,耐盐性,热稳定性,二元复配 中图分类号:O625.751, O648.23

1. 引言
我国原油的对外依存度已达到 40%以上,因此提高我国的原油产量对于保障能源安全 非常重要。 提高原油产量一方面有赖于新油田的开发, 另一方面则有赖于提高老油田的采收 率。原油开采通常分为一次采油(自喷),二次采油(注水驱),和三次采油几个阶段。一采 和二采仅能采出地下储量的 30~40%,而且在二采期间,采出液中原油含量逐步下降,而含 水量逐步上升。当采出液中含水量达到 90%以上时,二采的经济价值显著下降。习惯上将 注水驱阶段后采用的任何新的采油技术统称为三次采油技术,包括物理的(如热采)、化学的 (如化学驱)以及生物的(如微生物驱)方法和技术等,亦称强化采油(Enhanced Oil Recovery, EOR)[1-4]。稀浓度表面活性剂驱是化学驱的一种,该技术利用表面活性剂使原油/水界面张力 降到超低(10-3mN/m 数量级),从而大幅度降低由于 Laplace 压差所产生的流动阻力,使圈捕 在岩石缝隙中的油滴能够在正常水驱压力下流出。 这一技术可以使采收率在水驱基础上进一 步提高 20%左右。 由于岩石通常带负电, 且油藏温度相对较高, 阳离子和非离子表面活性剂通常都不适合 作驱油剂。因此驱油剂主要是阴离子型表面活性剂,如磺酸盐和羧酸盐类[4-12]等。然而这类 表面活性剂的耐盐性较差,当地层水矿化度较高尤其是含有 Ca2+、Mg2+等高价阳离子时, 即可能产生沉淀而失效。 因此提高驱油剂的耐盐性对表面活性剂驱的成功十分重要。 近年来 其中醇醚羧酸盐, 醇醚磺酸盐等都具 有关耐盐性表面活性剂的研究已取得相当的进展[13-18], 有优良的耐盐性。但由于价格以及性能等因素,这些表面活性剂通常不是单独使用,而是与 其它廉价表面活性剂复配使用。 而表面活性剂的复配本身就是一个提高耐盐能力的良好的方 法[19-22]。重烷基苯磺酸盐(HABS)是一种优良的驱油剂[10,22],已在大庆油田获得应用[22]。但 其耐盐性较差,对高矿化度油田难以适应。为此本文对提高 HABS 的耐盐性进行了研究。 结果表明,通过与醇醚硫酸盐(AES)复配,可以大幅度提高 HABS 的耐盐能力。

2. 试验材料与方法
2.1 试验材料
重烷基苯磺酸由南京法尔士化工厂生产, 经用 NaOH 中和得到重烷基苯磺酸盐(HABS),

-1-

http://www.paper.edu.cn

经脱盐、脱油得到较纯的产品[10]。HABS 的浓度由两相滴定法测定[23]。醇醚硫酸盐(AES)由 南京康迪雅化学有限公司提供,经用两相滴定法测定,活性物含量为 74%)。无机盐 NaCl, 无水 CaCl2,无水 MgSO4,以及 NaOH 和 HCl 为分析纯试剂,国药集团化学试剂有限公司 生产。pH 缓冲剂为上海爱建德固赛引发剂有限公司生产。试验用水为去离子水。

2.2 AES 热稳定性测定
用去离子水配置 AES 水溶液,初始浓度为 7 mM(质量分数约 0.3%),用 NaOH 和 HCl 调节 pH,使溶液分别为酸性、中性和碱性,然后在不同温度的恒温干燥箱(DHG-9140 型 电热恒温鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司)中密封放置一定时间,用两相滴定法测 定浓度的变化,按下式计算稳定度:

稳定度 =

C C0

× 100%

(1)

式中 C0 和 C 分别为样品溶液的初始浓度和在不同条件下放置一定时间后的浓度。当试 验温度超过 100℃时,将溶液放入一个 50mL 容量的内衬聚四氟乙烯的密封不锈钢水热反应 釜中,置于油浴中。溶液的 pH 值用 pH 计(PHS-2C 型数显酸度计,杭州雷磁分析仪器厂)测 定。

2.3 HABS 与 AES 复配体系耐盐性测定
配制单一 AES 和单一 HABS 以及不同摩尔比的 HABS/AES 混合溶液, 溶液中表面活性 剂的总浓度为 7 mM(质量分数约 0.3%),分别加入不同量的固体无机盐 NaCl、CaCl2 以及 MgSO4,在 45±0.5℃下恒温 24h ,然后肉眼观测体系是否为均相溶液,是否出现沉淀或漂 浮物,是否变混浊等,并快速用可见分光光度计(721 型,上海精密科学仪器有限公司)测定 中层溶液在 600nm 波长处的透光率,确定使体系不出现明显分相的最大盐浓度。

3.结果和讨论
3.1 AES 的热稳定性
众所周知,AES 是一种优良的耐盐性表面活性剂和钙皂分散剂,然而由于 AES 是硫酸 酯盐,其热稳定性被认为不如磺酸盐,因此 AES 被认为不适合作驱油剂。然而有关 AES 热 稳定性的详细研究报道极少,而国内各油田的地质条件(油藏温度、矿化度、Ca2+、Mg2+含 量等)相差很大,从大庆油田的温和条件(油藏温度 45℃、Ca2+、Mg2+离子含量<0.05 g L-1)到 中原油田的相对恶劣条件(油藏温度 90℃,总矿化高达 150 g L-1,其中 Ca2+、Mg2+含量高达 5 g L-1),为此我们认为 AES 仍有可能适用于部分低、中温和高矿化度油田。另一方面,目 前以 AES 为原料制取醇醚磺酸盐的工艺转化率尚不很高,产品中仍存在相当的 AES,因此 研究 AES 的热稳定性是很有必要的。
表 1 不同温度和初始 pH 条件下 AES 溶液放置 24 小时后的稳定度(%) Tab.1 Stability value (%)of the AES aqueous solutions with different initial pH set for 24 hr. at different temperature 4.00 8.15 10.85 12.88 13.39 初始 pH 值 温度/℃ 25 45 60 80 99.3 98.8 98.8 98.2 99.2 99.0 98.2 98.0 99.2 99.3 98.4 98.2 98.8 98.5 98.4 98.4 99.9 99.8 99.7 99.7

-2-

http://www.paper.edu.cn 表 2 不同初始 pH 值的 AES 溶液在 50℃下放置 10 天后的稳定度(%) Tab.2 Stability value (%)of the AES aqueous solutions with different initial pH set for 10 days at 50℃ 初始 pH 值 6.12 8.80 10.21 11.46 稳定度/% 97.4 98 98.8 100

作为驱油剂,HABS 的使用浓度范围为 0.05~0.5%,典型浓度为 0.3%,相应的摩尔浓 度约为 7mM。为此在本研究中表面活性剂的试验浓度被定为约 7 mM。 表 1 是 AES 在不同温度(<80℃)和初始 pH(>4)的条件下放置 24 小时后的稳定度。结果 表明,在温度低于 80℃时,24 小时后的稳定度皆大于 98%,即使是在酸性条件下(pH=4)。 将放置时间延长至 10 天,只试验 50℃和 80℃两个温度,结果如表 2 和图 1 所示。从 表 2 可知,在 pH>6 的条件下,50℃下存放 10 天,稳定度都在 97%以上,并且稳定度随 pH 值的增加而上升。当 pH=11.46 时,10 天后稳定度达到 100%。可见高 pH 值有利于 AES 的 稳定。然而图 1 表明,在 80℃下 AES 存放 10 天后的稳定度随体系初始 pH 值的不同而显 示出巨大的变化。当初始 pH 值为 7.12 和 8.78 时,10 天后的稳定度降为 20%左右。而当初 始 pH 值大于 10 时,10 天后稳定度仍大于 92%。另一方面,当 AES 溶于 pH=8.00 的缓冲液 中时,10 天后的稳定度仍能达到 91%。这表明,在 80℃下长时间存放,AES 的热稳定性强 烈取决于体系的 pH 值。即使初始 pH 值大于 7,但若处于中性或弱碱性范围,则随着水解 的进行,体系中酸含量增加,将使体系很快变成酸性,从而加速水解。另一方面,若体系处 于强碱性,或体系中加入弱碱性缓冲剂,则 AES 在 80℃下存放 10 天仍然是稳定的。
100 80 稳定度/% 60 40 20 0 0 2 4 6 放置时间/天
图 1 80℃下初始 pH 值对 AES 盐稳定度的影响 Fig.1 Influence of initial pH value on the stability value of AES at 80 ℃

pH=7.12 pH=8.78 pH=10.04 pH=13.87 pH=8.00缓冲液
8 10 12

为了进一步证实加入缓冲剂的效果,我们将 AES 水溶液装入 50mL 的水热反应釜中在 120℃下进行稳定度试验,并测定存放后体系的 pH 值,结果如表 3 和表 4 所示。表 3 表明, 不论是否加入缓冲剂,只要体系的实际 pH 值变为酸性,则稳定度必然显著下降。反之若加 入碱性缓冲剂,或使体系处于强碱性,则 AES 能保持较高的稳定度。表 4 表明,AES 溶于

-3-

http://www.paper.edu.cn

pH=9.18 的缓冲液中,在 120℃下存放,其 pH 值缓慢下降,相应地水解也缓慢发生,5 天后 体系仍处于弱碱性,稳定度达 85%以上。因此通过加入缓冲剂,使 AES 溶液维持碱性,可 以避免 AES 的水解,保持 AES 的稳定度。目前稀溶液表面活性剂水驱大都采用碱-表面活 性剂-聚合物三元复合驱技术,即表面活性剂段塞为强碱性,这为 AES 的应用提供了保障。
表 3 120℃下存放 24 小时 AES 的稳定度与体系 pH 的关系 Tab.3 Relationship between the stability value of AES solutions set for 24 hr. at 120℃ and the pH of the systems 初始 pH 值 8.4 6.86 9.18 12.38 溶液性质 NaOH 水溶液 缓冲溶液 缓冲溶液 NaOH 水溶液 24h 后 pH 值 2.37 6.77 9.09 12.13 24h 后的稳定度/% 4.1 81.1 94.3 96.9

表4 存放时间/天 溶液 pH 值 AES 稳定度/%

AES 溶于 pH= 9.18 的缓冲液中在 120℃下存放 5 天期间的 pH 值及稳定度 1 9.09 94.3 2 9.02 91.3 3 8.97 90.2 4 8.91 88.2 5 8.86 85.7

Tab.4 pH and stability value of AES solution with buffer (pH= 9.18) set for 5 days at 120℃

3.2 HABS 与 AES 复配体系的耐盐性
3.2.1 表面活性剂对无机盐的容忍度 众所周知, 由于盐析效应, 离子型表面活性剂的水溶性通常会随着溶液中无机电解质浓 度的增加而下降,直至析出沉淀。在外观上表现为溶液逐渐变浑浊,然后出现相分离,如图 2(照片)所示。对图 2 浑浊区的溶液进行透光率测定,波长设定在 600 nm,然后在 5000 rpm 的速度下离心分离 10 min(台式离心机 TGL-16C,上海安亭科学仪器厂),再测定透光率,结 果如表 5 所示, 即离心分离前后浑浊区溶液的透光率没有明显变化, 此外也没有观察到沉淀 产生,表明浑浊区没有发生明显的相分离。如果将电解质的浓度间隔缩小,直接测定溶液的 透光率, 则随着电解质浓度的增加, 溶液的透光率有一个显著减小, 然后维持在一定的范围, 最后在发生相分离前有一个突然降低,然后随着相分离的出现,透光率大幅度上升,透光率 曲线上显示出一个最低点, 如图 3 所示。 我们将不导致明显相分离的最大盐浓度定义为一定 浓度的表面活性剂溶液对无机电解质的容忍度,即图 3 中透光率的最低点所对应的盐浓度。

-4-

http://www.paper.edu.cn

图 2 HABS/AES 混合物水溶液的外观随溶液中 CaCl2 浓度的变化(45°C)。 HABS/AES 摩尔比=50:50, 总浓度 =7 mM,CaCl2 浓度从左到右:0 (透明溶液),20、160、300(浑浊溶液),320 (浑浊溶液,对应于容忍度), 340 g L-1 (超过容忍度,发生相分离) Fig.2 The appearance of HABS/AES mixed solutions with different concentration of CaCl2. HABS/AES mole ratio=50:50, total concentration=7 mM, the concentration of CaCl2 from left to right: 0 (transparent); 20, 160, 300(turbid), 320 (turbid, with maximum CaCl2 without phase separation); and 340 g L-1 (phase separation took place) 表 5 图 2 中浑浊区溶液离心(5000 rpm,10 min)前后的透光率(600 nm)对比 Tab.5 Comparison of transparency of turbid solutions shown in figure 2 with and without centrifugation CaCl2 浓度(g L-1) 20 160 300 320 离心前透光度(%) 50 65 34 11 离心后透光度(%) 52 68 36 12

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 100

溶液透光率/%

容忍度

浑浊区

分相区

200

300
-1

400

500

CaCl2 浓度/g L

图 3 用分光光度法确定表面活性剂对电解质的容忍度示意图(45°C)。体系为 HABS/AES 混合物水溶液,总 浓度=7 mM,HABS/AES 摩尔比=50:50,通过测定溶液在 600 nm 处的透光率随电解质浓度的变化求得对 CaCl2 的容忍度为 320 g L-1,或对 Ca2+离子的容忍度为 115.3 g L-1 Fig.3 Schematic diagram of determining salt tolerance of surfactant by spectrophotometry at 45°C. The system is HABS/AES mixed solution with a total concentration of 7 mM and a HABS/AES mole ratio of 50:50. The tolerance to CaCl2 is found to be 320 g L-1, or 115.3 g L-1 to Ca2+, based on the change of transparency of the solutions at 600nm.

-5-

http://www.paper.edu.cn

3.2.2 HABS/AES 复配体系对 NaCl、CaCl2 和 MgSO4 的容忍度 首先我们分别测定了单一 AES 和单一 HABS 溶液(浓度为 7 mM)对 NaCl,无水 CaCl2 和无水 MgSO4 的容忍度,结果列入表 6。随着溶液中无机盐浓度的增加,单一 HABS 钠盐 溶液的透光率呈现如图 3 所示的变化, 并最终析出黄色固体颗粒, 其对电解质的容忍度易于 而单一 AES 溶液则一直保 确定。 HABS 对 Na+的容忍度显著大于对 Ca2+ 和 Mg2+的容忍度。 持透明,直至上层析出透明液状物质(发生相分离)。因此单一 AES 溶液对电解质的容忍度 只能用肉眼根据相分离现象判断。对 NaCl,实验发现当 NaCl 浓度达到 120~180 g L-1 时, AES 溶液出现分相,但当 NaCl 浓度超过 200 g L-1 时,相分离现象消失,溶液变均相透明溶 液。保守起见,容忍度取 120 g L-1。由此获得单一 AES 对 Na+、Ca2+ 和 Mg2+的容忍度基本 接近。 将 AES 与 HABS 复配,总浓度亦为 7 mM,进行相同的实验,发现复配体系对 NaCl , CaCl2 和 MgSO4 的容忍度随混合体系中 AES 摩尔配比的增加而增加,体系的总体透光度也 随 AES 摩尔配比的增加而增加,如图 4 至图 6 所示。其中对 MgSO4,HABS/AES =60:40 和 50:50 两个体系直至 MgSO4 达到过饱和都未见表面活性剂析出,为此将容忍度定为 MgSO4 的饱和浓度 340 g L-1。表 6 和图 7 汇总了 HABS/AES 复配体系对这三种电解质以及相应的 阳离子的容忍度,图 7 表明,对 NaCl 和 MgSO4 两种电解质,混合体系的容忍度皆大于按摩 尔分数加和规则计算的容忍度(图中的虚线),即显示出明显的协同效应。对 CaCl2,当 AES 的摩尔分数小于 0.3 时,混合体系的容忍度略小于加和规则计算值,但当 AES 的摩尔分数 大于 0.3 时,混合体系的容忍度大幅度上升,显示出明显的协同效应。尤其是 HABS/AES =60:40 和 50:50 两个体系对三种无机盐的容忍度都超过了单一 AES 体系。

100 90 80 70

透光率/%

60 50 40 30 20 10 0 0.1 1 10 100
-1

90:1 0 80:2 0 70:3 0
1000

NaCl浓度/g L

图 4 HABS/AES 混合溶液的透光率随 NaCl 浓度的变化(45°C)。 HABS/AES 摩尔比如图例所示,总浓度 7mM,波长 600 nm。 Fig.4 Change of transparency of HABS/AES mixed solutions with the concentration of NaCl at45°C.The mole ratios are shown in the legend, the total concentration is 7mM, wavelength 600 nm.

-6-

http://www.paper.edu.cn

100 90 80 70

透光度/%

60 50 40 30 20 10 0 0.01

90:10 80:20 70:30 60:40 50:50
0.1 1 10
-1

100

1000

CaCl2浓度/g L

图 5 HABS/AES 混合溶液的透光率随 CaCl2 浓度的变化(45°C)。 HABS/AES 摩尔比如图例所示,总浓度 7mM,波长 600 nm。 Fig.5 Change of transparency of HABS/AES mixed solutions with the concentration of CaCl2 at45°C. The mole ratios are shown in the legend, the total concentration is 7mM, wavelength 600 nm.

100 90 80 70 透光度/% 60 50 40 30 20 10 0 0.01 0.1 1 10
-1

90:10 80:20 70:30

100

1000

MgSO4浓度/g L

图 6 HABS/AES 混合溶液的透光率随 MgSO4 浓度的变化(45°C)。 HABS/AES 摩尔比如图例所示,总浓度 7mM,波长 600 nm。 Fig.6 Change of transparency of HABS/AES mixed solutions with the concentration of MgSO4 at45°C.The mole ratios are shown in the legend, the total concentration is 7mM, wavelength 600 nm.

-7-

http://www.paper.edu.cn 表 6 HABS/AES 复配体系对 NaCl、CaCl2 和 MgSO4 及相应的阳离子的容忍度(45°C) Tab.6 Tolerance of HABS/AES mixed systems to NaCl, CaCl2 , MgSO4, and correspongding cations at 45°C HABS/AES 摩尔配比 100:0(单一 HABS) 90:10 80:20 70:30 60:40 50:50 0:100(单一 AES) 对电解质的容忍度/g L-1 NaCl 25 50 70 120 160 210 120 CaCl2 1 1.5 2 6 220 320 160 MgSO4 1.5 4 240 320 340 340 300 Na+ 9.8 19.7 27.5 47.2 62.9 82.6 47.2 对阳离子的容忍度/g L-1 Ca2+ 0.36 0.54 0.72 2.2 79.3 115.3 57.7 Mg2+ 0.3 0.8 48.0 64.0 68.0 68.0 60.0

1000

100 容忍度/g L-1

10 NaCl 1 CaCl2 MgSO4 0.1 0 0.2 0.4 0.6 AES摩尔分数 0.8 1

图 7 HABS/AES 复配体系(总浓度 7 mM)对电解质的容忍度的协同效应(45°C)。 图中虚线为按摩尔分数加和规则计算的混合体系的容忍度。 Fig.7 Positive synergism of HABS/AES binary system in salinity tolerance at 45°C. The dotted lines are calculated salt tolerance of the mixed systems based on linear add-up rule.

HABS 由于具有长烷基链,亲水性较弱。当水相中 NaCl 浓度增加时,易于析出晶体, 而当水相中含有 Ca2+和 Mg2+等高价阳离子时,HABS 会与之形成水不溶性的钙盐和镁盐而 Ca AES 分子中的烷基链较短(C12-14), 析出。 因此单一 HABS 对 Na+、 2+和 Mg2+的容忍度都很低。 亲水基是硫酸盐, 综合亲水性较 HABS 要大得多, 尤其是分子中引入了大约 3 个氧乙烯(EO) 基团,分散了亲水基的电荷,使得 AES 兼有非离子的性质,难以形成结晶,因而对电解质 的敏感性下降,具有极强的耐盐能力,在电解质溶液中具有优良的溶解性,即使遇到钙、镁 等高价阳离子,亦不会反应生成钙盐或镁盐沉淀。当 AES 与 HABS 混合后,由于试验浓度 (7 mM)大于临界胶束浓度,体系中存在 HABS 和 AES 的混合胶束,HABS 遇到 Na+尤其是 Ca2+、Mg2+离子形成的不溶性盐难以以纯结晶析出,而是被增溶进混合胶束中,从而使体系 中的沉淀消失。至于混合体系的耐盐能力大于单一体系,即显示出协同效应,这似乎是相同 离子型表面活性剂混合体系的一般规律[24]。

4. 结论
-8-

http://www.paper.edu.cn

(1)AES 在水溶液中的热稳定性取决于温度和溶液的 pH 值。温度低于 50℃时,在碱性条 件下,AES 具有足够的热稳定性。温度不超过 80℃,加入缓冲剂维持溶液在弱碱性或初始 强碱性,AES 都具有足够的热稳定性。由于三元复合驱段塞的强碱性,AES 与其他耐温性 表面活性剂例如 HABS 复配用于油藏温度不超过 80℃油田的三元复合驱是完全可行的。 (2) 提出了阴离子型表面活性剂对无机电解质/阳离子的容忍度概念及测定方法。 45℃下 在 浓度为 7 mM(约 0.3%)的单一 HABS 溶液对典型电解质 NaCl、CaCl2 和 MgSO4 的容忍度很 小,分别为 25、1 和 1.5 g L-1,相应地对阳离子 Na+、Ca2+以及 Mg2+的容忍度为 9.8、0.36 和 0.30 g L-1。 (3) AES 与 HABS 复配能显著提高 HABS 对无机电解质的容忍度。 45℃下总浓度为 7 mM 在 的混合溶液对三种无机盐的容忍度随混合体系中 AES 含量的增加而增加, AES 摩尔配比 当 达到 50%时,混合体系对三种电解质的容忍度增加到 210、320 和 340 g L-1,相应地对三种 阳离子的容忍度上升到 82.6、115.3 以及 68.0 g L-1。 (4) HABS/AES 混合体系在提高耐盐性方面存在较强的协同效应。 当混合体系中 AES 的摩尔 百分数达到 40~50%时,混合体系对三种典型电解质的容忍度均超过了单一 AES 体系。

参考文献
[1] 杨普华,杨承志.化学驱提高石油采收率[M].北京:石油工业出版社,1988. [2] 张景存.三次采油[M].北京:石油工业出版社,1995. [3] 李干佐,徐健.国内三次采油情况介绍[J].日用化学工业信息,2001,(13):1-18. [4] 李干佐,郭荣.微乳液理论及应用[M].北京:石油工业出版社,1995. [5] 林植雄.低界面张力体系表面活性剂??石油磺酸盐合成研究[J].山东化工,1989,(3):1-9. [6] 王亨权.木质素磺酸盐表面活性剂[J].精细石油化工,1987,(5):15-18. [7] 黄宏度.驱油用石油羧酸盐的研制[J].油田化学,1991,8(3):235-239. [8] 罗跃.国内油田应用表面活性剂的现状与展望[J].精细石油化工,1992,(5):1-5. [9] 李干佐,林元,徐桂英等.天然混合羧酸盐复合驱油体系的研究[J].日用化学工业,1994,(1):1-6. [10] 崔正刚,邹文华,张天林等.重烷基苯磺酸盐的合成及其在提高石油采收率中的应用[J].华东理工大学学 报,1999,25(4):339-345. [11] 李佩军.重烷基苯磺酸的生产、性能和应用[J].日用化学工业,1998,(5):37-39. [12] 牟建海.三次采油用聚合物和表面活性剂[J].化工科技市场,2002,(6):6-8. [13] 张凤英等.高温高盐油藏用化学驱油剂的研究[J].精细石油化工进展,2005,6(5):8-12. [14] 郭东红等.新型耐温耐盐表面活性剂驱油体系的研究[J].精细石油化工进展, 2003,4(10):1-3. [15] M.V. Kudchadker.Alkoxylated asphalts as co-surfactants in surfactant oil recovery processes usable in formations containing water having high concentrations of polyvalent ions such as calcium and magnesium[P].US4021356,1977. [16] 赵立艳,樊西惊.表面活性剂驱油体系的新发展[J].西安石油学院学报(自然科学版),2000, 15(2): 55-58. [17] 王业飞等.高矿化度条件下应用的表面活性剂驱油体系[J].油气地质与采收率,2001,8(1):67-69. [18] 张蕾.驱油用表面活性剂[J].中外科技情报,2006,10:8-32. [19] S.C.Birk.Oil recovery by waterflooding employing multicomponent surfactant systems[P].US4008768. 1975. [20] 王业飞,赵福麟.非离子-阴离子型表面活性剂的耐盐性能[J].油田化学,1999,16(4);336-3. [21] 王业飞,赵福麟.醚羧酸盐及其与石油磺酸盐和碱的复配研究[J].油田化学,1998,5(4):340-343. [22] 王海峰等.大庆油田三元复合驱表面活性剂研究及发展方向[J].油气地质与采收率,2004,14(5):62-64. [23] G.F.Longman.The Analysis of Detergents and Detergent Products[M].New York:J Wiley & Sons, 1975. [24] J.F. Scamehorn.Phenomena in Mixed Surfactant Systems[M].Washngtun DC:American Chemical Society,1986.

-9-

http://www.paper.edu.cn

Salt tolerance of heavy alkyl benzene sulfonate/alkyl ethoxylated sulfate mixed system
Luo Zhixin, Lin Te, Cui Zhenggang
School of Chemical and Material Engineering, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu (214122) Abstract Heavy alkyl benzene sulfonate (HABS) is a good surfactant for enhanced oil recovery, but its poor salt tolerance made it impossible to be used in oil reservoir of high salinity. On the other hand, alkyl ethoxylated sulfate (AES) is one of the anionic surfactants highly tolerant to salinity. The molecular structure (sulfate instead of sulfonate) of AES, however, suggests that at relatively high temperature AES may suffer from thermal stability problem. To find the authenticity, the thermal stability of AES and the possibility of using AES/HABS binary mixture as surfactants for enhanced oil recovery were studied. The results show that AES has a good thermal stability in alkaline buffer and the binary mixtures are quite suitable to be used in an alkali-surfactant-polymer (ASP) displacement for reservoir of temperature lower than 80°C. By mixing with AES, the tolerance to three typical electeolytes, NaCl, CaCl2 and MgSO4, of HABS increases with increasing the mole fraction of AES, and reaches 210, 320 and 340 g L-1 respectively at an AES mole fraction of 0.5, which is higher than that of the individual AES. Keywords: Heavy alkyl benzene sulfonate,Alkyl ethoxylated sulfate,salt tolerance,thermal stability, binary surfactant system

作者简介: 罗志昕,女,1984 年生,硕士研究生,主要从事表面活性剂研究; 崔正刚,男,1958 年生,教授,博士生导师。主要从事胶体与表面活性剂研究。

- 10 -



推荐相关:
网站首页 | 网站地图
All rights reserved Powered by 学霸学习网 www.tceic.com
copyright ©right 2010-2021。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@126.com