石油羧酸盐对磺酸盐的协同效应研究.pdf

石油羧酸盐对磺酸盐的协同效应 黄宏度1 张群1 曲凯2 张祥良2何归1 (1、长江大学石油工程学院湖北荆州434023 2、大庆东昊投资公司 黑龙江大庆163453) 摘要本文研究了石油羧酸盐与烷基苯磺酸盐和石油羧酸盐与石油磺酸盐的协同效 应。石油羧酸盐和多种烷基苯磺酸盐均表现出良好的协同效应。石油羧酸盐和多种不同的 磺酸盐也表现出良好的协同效应，但不同石油磺酸盐的复配效果存在较大差异，这可能和其 分子结构有关。 关键词石油羧酸盐、石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、复配体系、界面张力、协同效应 1前言 国外化学驱油多采用磺酸盐作表面活性剂。美国宾州大学在七十年代后期针对宾夕法尼亚原油的石 蜡基特点进行了先氧化后磺化二步法合成石油磺酸盐的研究，引起了各国油田化学家的重视和关注。江 汉石油学院黄宏度于1985—1986年在该校研修时发现烃汽相氧化产物皂化后即具有良好的界面活性和 驱油能力【1”j，在“八五”期间开始了新型驱油剂石油羧酸盐的研究。以后又对催化剂存在下的低温液相 氧化进行了研究，改变了原来高温汽相(无催化剂)氧化的工艺。和汽相氧化相比，液相氧化反应条件较 为缓和，可在较低的操作温度下进行，同时也避免了空气和油气混合物爆炸的危险，大大降低了工业化的 难度H】。九五期间经过中试生产出了适合大庆油田三次采油的石油羧酸盐，以后又对石油羧酸盐制备工 艺进行了一系列的研究和改进，2004年在大庆东吴公司建立了年产2千吨的石油羧酸盐工业生产装置， 生产出的石油羧酸盐在和东吴公司生产的烷基苯磺酸盐复配后可在弱碱条件(Na：CO，)和大庆原油在宽 范围的表活剂浓度及碱度下产生超低界面张力，由于其良好的界面活性和成本低廉，具有工业应用的潜 力。石油羧酸盐和多种烷基苯磺酸盐均表现出良好的协同效应。石油羧酸盐和多种石油磺酸盐也表现出 良好的协同效应，但不同石油磺酸盐的复配效果存在较大差别。本文将对石油羧酸盐与磺酸盐的协同效 应作一简要阐述。 2实验结果与讨论 2．1石油羧酸盐和烷基苯磺酸盐之间有着很好的协同效应 1)、石油羧酸盐(POS)和ORS41、B 复配体系的协同效应 石油羧酸盐可在较宽的活性剂浓度范围及矿化度范围和大庆原油产生超低界面张力，但达到超低界 面张力所需的起始矿化度较高，而大庆油田的地层水及注入水矿化度又较低，往往需要外加电解质 生较大的不利影响【5】。将少量ORS41和石油羧酸盐(POS)复配，可使体系达到超低界面张力所需的矿化 度大大降低。 41的浓度比为4～20时，均可得到很好的复配效果。图1中 从图1可r以看出，当石油羧酸盐和ORS 的体系均含NaOH1．2％，这是以体系通常的初始碱度来测定的。在上述石油羧酸盐和ORS41复配体系 中，当NaOH浓度低达0．6％甚至更低时，仍可得到超低界面张力(见以下图3)。 100；当石油羧酸盐和B 从图2可以看出。加入另一种美国烷基苯磺酸盐B 100的浓度比为3～20时， 也可得到很好的复配效果。 ——395·—-—— 我们对ORS／POS复配体系进行了较多、较深入的研究．o我们发现复配体系不仅使POS达到超低界 面张力所需的碱度大大降低，而且界面活性也超过了仅用ORS的体系。 计)，其有效浓度仅为50mg／L。 1．4％的广阔范围产生超低界面张力，而且当NaOH浓度迸一步增加时，仍可保持超低界面张力。 曼 Z 星 -R 装 癌