2结果与讨论

2.1表面活性剂TPHS的红外光谱分析

TPHS表面活性剂的红外光谱谱图如图2所示。其中，3351 cm-1处为分子间氢键、羟基O—H的伸缩振动峰；1356 cm-1处为羟基O—H的面内弯曲振动峰；2880 cm-1处为甲基C—H的伸缩振动峰；1230和1117 cm-1处为磺酸盐S=O键的不对称伸缩振动峰；696、762和841 cm-1处分别为苯环芳烃邻位、间位、对位的C—H键的面外弯曲振动峰；1460 cm-1处为苯环骨架C—C伸缩振动峰；1960和2094 cm-1处为苯环上C—H的伸缩振动吸收弱的倍频谱，538 cm-1处为取代苯环的面外弯曲振动峰，证明所合成的表面活性剂为目标产物。

图2表面活性剂TPHS的红外光谱图

经高效液相色谱分析得出，所合成表面活性剂TPHS的纯度为94.6%。

2.2表面活性剂TPHS的油水界面活性

根据吉布斯吸附理论，为了达到超低油/水界面张力，表面活性剂分别与油相和水相发生强的相互作用并且在油水界面达到饱和吸附。这要求表面活性剂同时具有大的亲水基和疏水基。不同浓度的表面活性剂TPHS溶液与大庆原油间的界面张力如图3所示，随着表面活性剂TPHS质量分数的增大，界面张力先减小后缓慢增大，在较大的浓度范围内可保持在10-1mN/m数量级。TPHS质量分数为0.07%时，界面张力达到最低，为0.276 mN/m。TPHS具有较好的降低油水界面张力的能力。

图3不同浓度表面活性剂TPHS溶液与原油间的界面张力

2.3 NaCl对表面活性剂TPHS界面活性的影响

采用不同浓度的NaCl溶液配制质量分数为0.3%的表面活性剂TPHS溶液，其与原油间的界面张力见图4。THPS溶液与原油间的界面张力随NaCl浓度的增大先降低后增加。这是因为在低NaCl浓度下，表面活性剂分子多存在于水相中；随着NaCl浓度的增大，表面活性剂分子从水相中慢慢分散到油相中，NaCl的加入压缩了扩散双电层的厚度，破坏亲水基周围的水化膜，使表面活性剂更容易吸附在油水界面层，因而界面张力不断下降；达到一定盐浓度后，水相与油相中所含表面活性剂浓度接近时，可达到最低界面张力。NaCl含量继续增加时，油水界面吸附失去平衡，界面张力上升。从实验结果来看，在NaCl含量在0～300 g/L范围内，表面活性剂TPHS溶液与原油间的界面张力均能保持在10-1mN/m数量级，说明表面活性剂TPHS具有优良的抗盐能力。

图4含不同浓度NaCl的TPHS溶液与原油间的界面张力（TPHS质量分数0.3%）

2.4 TPHS复配体系的界面活性与润湿性

表面活性剂之间通过复配可以弥补其性能单一的缺点。阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配使其具有良好的协同效应，既可弥补阴离子表面活性剂不耐钙镁离子的不足，又可以提高非离子表面活性剂的浊点。由于TPHS的亲水基为非离子基团，复配阴离子表面活性剂AOS可以提高表面活性剂的浊点，实验结果如表1所示，TPHS与AOS复配后，浊点大大提高；TPHS在地层吸附量较大，复配纳米SiO2在减少地层吸附的同时可以提高渗吸速率。0.1%TPHS、0.05%SiO2、0.1%TPHS+0.2%AOS和0.1%TPHS+0.2%AOS+0.05%SiO2体系与原油间的界面张力及其在亲水载玻片上的接触角测试结果如表1所示。在80℃下，复合体系0.1%TPHS+0.2%AOS和0.1%TPHS+0.2%AOS+0.05%SiO2与原油间的界面张力均达到10-2mN/m数量级，与TPHS单一表面活性剂相比，复配体系更有效地降低了油水界面张力。在纳米SiO2与表面活性剂的协同作用下，低张力纳米流体（0.1%TPHS+0.2%AOS+0.05%SiO2）在亲水载玻片上的接触角远大于单独纳米SiO2或表面活性剂的溶液的。这是因为表面活性剂在纳米SiO2颗粒表面的吸附使得玻璃表面亲水性能减弱，因而使得接触角增大，这一现象说明低张力纳米流体有较好的润湿性能。

表1复配体系的界面活性与润湿性测试