堿表面活性劑聚合物對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響

堿表面活性劑聚合物對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響

三次采油技術(shù)（asp）已發(fā)展成為一項(xiàng)重要的三次采油技術(shù)。其特點(diǎn)是表面活性劑、堿和聚合物的配合，形成低界面張力，減少活性劑和聚合物的損失。大慶油田已經(jīng)大規(guī)模進(jìn)行了三元復(fù)合驅(qū)的礦場(chǎng)試驗(yàn),取得了比水驅(qū)提高采收率20%以上的良好效果1試驗(yàn)部分1.1表面活性劑:烷基苯磺酸鹽合成烷基苯磺酸鹽油樣/水樣:大慶油田油樣/水樣;堿:碳酸鈉(工業(yè)品);表面活性劑:烷基苯磺酸鹽(工業(yè)品);聚合物:聚丙烯酰胺(工業(yè)品,分子量1300~1500萬(wàn),水解度30%)。1.2模擬乳化液的制備取已預(yù)熱至45℃的150g油及350g水(含一定量的堿、表面活性劑、聚合物),置于乳化器中,以1000r/min的攪拌速度攪拌10min,得到含水70%的模擬乳化液,備用。1.3破乳脫水試驗(yàn)乳液的穩(wěn)定性越強(qiáng),脫水率越低,水色越差。模擬采出液破乳脫水的評(píng)價(jià)參照石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5281-2000瓶試法。破乳劑加量為100mg/L;脫水溫度為45℃;該破乳劑破乳脫水效果為120min的脫水率和脫出水色。2試驗(yàn)結(jié)果與討論根據(jù)礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn),配置含有堿/表面活性劑/聚合物的模擬采出液,考察各化學(xué)劑單獨(dú)或復(fù)合時(shí)對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響規(guī)律。2.1單化學(xué)劑對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響2.1.1堿與堿作用對(duì)堿土壤水分運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響不同加量的堿對(duì)模擬采出液穩(wěn)定性的影響見(jiàn)表1。由表1可知,堿使乳液穩(wěn)定性增加,水質(zhì)變差。其原因是隨堿濃度的增加,堿與原油中的有機(jī)酸反應(yīng)生成的石油酸皂表面活性劑增加;另一方面增強(qiáng)表面活性劑的親油性,有利于石油酸皂表面活性劑吸附于界面,使油膜強(qiáng)度增大。2.1.2表活劑添加量不同加量的表面活性劑對(duì)模擬采出液穩(wěn)定性的影響見(jiàn)表2。由表2可知,表面活性劑使乳液穩(wěn)定性增加,但當(dāng)表活劑的加量達(dá)到一定值時(shí),對(duì)脫水率影響反而減小,乳液的穩(wěn)定降低。這種現(xiàn)象可以解釋為表面活性劑的濃度較高時(shí)易形成膠束,將已經(jīng)參與形成界面膜的表面活性劑增溶于膠束中,降低了界面膜的強(qiáng)度,從而降低了乳液的穩(wěn)定性。2.1.3乳液穩(wěn)定性下降不同加量的聚合物對(duì)模擬采出液破乳效果的影響見(jiàn)表3。由表3可知,聚合物對(duì)乳液的穩(wěn)定性有較大的影響,隨聚合物濃度增加乳液穩(wěn)定性降低。這是因?yàn)榫酆衔镫m不溶于油相,但能與形成界面膜的表面活性劑的親水基團(tuán)發(fā)生作用,增加了界面膜間的排斥力及空間阻力,使油膜強(qiáng)度增加,此外聚合物可增加液膜粘度,使排液過(guò)程減慢,因此對(duì)脫水率有較大的影響。聚合物溶于水,能在油珠周?chē)纬蓮椥员Ｗo(hù)膜,同時(shí)聚合物分子的空間阻力較大,水膜強(qiáng)度則隨聚合物濃度增加而增強(qiáng)。2.23試驗(yàn)結(jié)果堿/表面活性劑/聚合物同時(shí)存在對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知,3種化學(xué)劑同時(shí)存在時(shí),具有明顯的協(xié)同作用,使乳液的穩(wěn)定性大幅度增加,對(duì)脫水率和脫出水色的影響大于單一驅(qū)油劑。3破乳劑破乳機(jī)理康萬(wàn)利等由破乳劑對(duì)界面張力和膜強(qiáng)度的影響可以推斷,破乳機(jī)理為破乳劑分子部分頂替乳化劑分子及降低界面膜強(qiáng)度,非離子型破乳劑的親水鏈段伸入水中,憎水鏈段平鋪在界面上,所占面積比原活性物質(zhì)緊密排列時(shí)所占面積要大許多倍,所以隨著破乳劑濃度增大,不斷頂替油水界面上的活性物質(zhì),油水界面張力不斷上升,界面膜上吸附分子的橫向作用力減弱,油膜強(qiáng)度減小。破乳劑的破乳能力體現(xiàn)在破乳劑分子向界面上的擴(kuò)散吸附成膜能力及對(duì)界面膜強(qiáng)度的影響,破乳劑與乳化劑分子形成的界面混合膜強(qiáng)度越弱,越有利于破乳?？等f(wàn)利等三元復(fù)合驅(qū)原油乳狀液的破乳動(dòng)力學(xué)受堿和表面活性劑的影響較大,乳狀液破乳速率變化符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)關(guān)系。4表面活性劑/聚合物協(xié)同作用對(duì)乳液穩(wěn)定性影響堿/表面活性劑/聚合物單獨(dú)或復(fù)合時(shí)都會(huì)影響乳液穩(wěn)定性。隨堿加量增加乳液穩(wěn)定性增強(qiáng),但當(dāng)堿的含量大于一定值時(shí),對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響反而變小;隨表面活性劑加量增加,對(duì)乳狀液穩(wěn)定性的影響變小;聚合物對(duì)乳液的穩(wěn)定性影響較大;堿/表面活性劑/聚合物之間存在明顯的協(xié)同作用,使