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石油磺酸盐、聚丙烯酰胺浓度对界面张力的影响

来源:山东化工 浏览 421 次 发布时间:2023-08-30

低界面张力有利于剩余油的启动和残余油的运移,因此提高采油收率的关键取决于体系界面张力降低的程度。依据毛细管原理,毛细管准数与界面张力的关系为Nc=ην/δ,其中Nc为毛管数,δ为驱替相与被驱替相之间的界面张力。Nc值越大,驱油效率越好,其中降低界面张力δ是表面活性剂驱的主要根据。下面简单的测定石油磺酸盐、聚丙烯酰胺浓度对界面张力的影响。


界面张力由dIFT型双通道动态界面张力仪测得,将毛细管放入界面张力仪中,调整温度55℃,转速5000 r/min。隔一定时间记录下油滴直径,一般情况下2 h就达到动态平衡,界面张力值不再发生变化,最后由电脑软件计算出界面张力的大小。


石油磺酸盐浓度对界面张力的影响

图1不同石油磺酸盐浓度下体系界面张力随时间变化规律


将复合体系中聚丙烯酰胺浓度设定为1000 ppm、碳酸钠浓度设定为0.6%,模拟污水矿化度4200 mg/L时,考察了不同石油磺酸盐浓度下复合体系界面张力随时间的变化规律,实验结果如图1所示。


可以看出,当石油磺酸盐总质量浓度较低时,初始界面张力值较大,当浓度较高时,初始界面张力值较低,但平衡后界面张力值变化不大。该复合体系与原油间的油水界面张力在90 min衡,120 min力稳定不变。可以确定,在0.025%~0.4%浓度范围内石油磺酸盐对最低界面张力值影响不大,都能形成10-3mN/m数量级的超低界面张力,且到达最低界面张力的时间基本相同,表现出较宽浓度范围下的超低界面张力。


聚丙烯酰胺浓度对界面张力的影响


在石油磺酸盐浓度为0.1%,模拟污水矿化度4200 mg/L,碳酸钠浓度0.6%条件下,分别测定聚丙烯酰胺浓度为500、1000和2000 mg/L的复合体系随时间变化的界面张力值,结果如图2所示。

图2不同聚丙烯酰胺浓度复合体系界面张力随时间变化规律


可以看出,聚丙烯酰胺浓度越低,复合体系界面张力达到最低界面张力值的时间越短。聚丙烯酰胺浓度越高,复合体系越不容易达到最低界面张力值,相同时间下的界面张力值显著升高。这是因为聚丙烯酰胺属于水溶性高分子聚合物,浓度越高,三元复合体系的粘度越大,越不利于体系中分子的扩散,容易形成石油磺酸盐分子的聚集,导致油水界面上石油磺酸盐分子吸附量减小,复合体系界面张力升高。所以,选择较低的聚丙烯酰胺浓度500~1000 ppm时,该复合体系能形成10-3mN/m数量级的超低界面张力值,同时根据井口注入浓度要求确定聚丙烯酰胺浓度,有利于经济效益的提高。