芬兰Kibron专注表面张力仪测量技术,快速精准测量动静态表面张力

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界面张力在10-1mN/m的阴离子表面活性剂配比与性能测试

来源:精细石油化工进展 浏览 69 次 发布时间:2024-06-11

低界面张力表面活性剂能有效降低油水界面张力,大幅提高原油采收率,已成为三次采油技术研究热点。近几年来,复配型低界面张力表面活性剂的研究取得很大进步。通过多种类型表面活性剂的协同增效作用有效降低油水界面张力,同时能提高油藏采收率。单一的表面活性剂在驱油效率及界面张力等方面有局限,限制了二元复合驱技术的发展及应用。现通过多种类型表面活性剂的测试研究,从中优选出了界面张力在10-1mN/m的2种阴离子表面活性剂,并对体系的最佳配比以及性能进行室内评价,最终优选出了低界面张力表面活性剂DQ-2,并对该体系的耐温耐盐以及稳定性和乳化性能进行评价测试,可为渤海油田三次采油技术的应用提供技术指导。


试验用油:渤海K油田脱水原油,原油密度(20℃)0.984 6 g/cm3,原油黏度(40℃)215 mPa·s;试验用水:渤海K油田目标井地层水,矿化度5 426 mg/L;试验用岩心:φ2.54 cm×8 cm,渗透率为58.6×10-3μm2,孔隙度为29.8%。


试剂和仪器


无水氯化钙,无水氯化镁,分析纯,宜宾天诚环保科技有限公司;十二烷基硫酸钠,上海优扬实业有限公司;椰子油脂肪酸二乙醇酰胺,济南金康迪化工有限公司;十二烷基二甲基甜菜碱,上海圣轩生物科技有限公司。


芬兰Kibron 旋滴界面张力仪;电子天平;岩心驱替实验装置;磁力搅拌器;恒温水浴。


低界面张力表面活性剂复配


将一定质量浓度的十二烷基硫酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和十二烷基二甲基甜菜碱和适量的水置于三口烧瓶,并在60℃条件下进行搅拌至3种表面活性剂完全溶解,加入质量分数为5%的乙醇,搅拌30 min后制得低界面张力表面活性剂DQ-2。

性能测试


油水界面张力测定


参照标准SY/T 5370—2018《表面及界面张力测定方法》,利用旋滴界面张力仪TEXAS-500型旋滴界面张力仪,采用旋转滴法测定油水界面张力,转速5 000 r/min。


耐盐性及耐温性能测定


采用油水界面张力测定方法,测定不同温度以及不同矿化度条件下体系的油水界面张力。


乳化性性能测定


取质量分数为0.3%的低界面张力表面活性剂DQ-2体系溶液,与原油按照体积比6∶4的比例进行混合,在3 000 r/min的转速下搅拌3 min后,在80℃条件下静置12 h,量取油相及水相体积,分析低界面张力表面活性剂DQ-2体系对原油的乳化能力。


吸附性能测定


将一定质量浓度的低界面张力表面活性剂DQ-2体系溶液与岩心按照质量比为1∶6的比例混合,在油藏温度(80℃)条件下静置5 d,每天分别测定低界面张力表面活性剂DQ-2体系与原油的油水界面张力。


岩心动态驱替实验


岩心动态驱替实验步骤如下:


1)测定岩心孔隙度及水相渗透率,用渤海某油田脱水原油饱和岩心,测定岩心含油饱和度后,置于80℃烘箱中老化12 h;


2)水驱岩心至岩心出口含水率至98%,计算水驱采收率;


3)再分别用质量分数为0.3%的十二烷基硫酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、十二烷基二甲基甜菜碱以及低界面张力表面活性剂DQ-2驱替岩心,体系注入量0.3 PV后转注水驱至岩心出口含水率至98%,计算采收率。


结论


1)低界面张力表面活性剂DQ-2最佳用量为0.3%,该体系在目标油藏(80℃,5 426 mg/L)条件下,可使油水界面张力降低至4.01×10-3mN/m。


2)DQ-2体系在高温(90℃)、高盐(11 000 mg/L)条件下,油水界面张力均可降低至10-3级别,具有良好的耐温性和耐盐性。


3)DQ-2体系对原油具有较好的乳化作用,且具有良好的吸附稳定性,该体系较水驱提高采收率11.38%,驱油效果显著。