3十六烷基胺無堿表面活性劑的界面性能

采用TX-500型旋滴界面張力儀對合成的十六烷基胺無堿表面活性劑DW-3-16的油水界面張力進(jìn)行測定。

3.1 DW-3-16與原油間動態(tài)界面張力

配制表面活性劑含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)為0.05%～0.25%，選用大慶采油一廠原油，45℃下測定油水界面張力，結(jié)果見圖2。

圖2 DW-3-16與原油間動態(tài)界面張力

從圖2看出，DW-3-16含量為0.20%～0.25%時，DW-3-16使得油水界面張力達(dá)超低界面張力(10-3mN/m)；隨著含量增加，其界面張力逐漸降低，且在50 min內(nèi)達(dá)到平衡。

3.2堿對界面性能的影響

三元復(fù)合驅(qū)中注入堿能引起地層黏土分散、運(yùn)移，導(dǎo)致地層滲透率下降，堿與油層流體及巖石礦物反應(yīng)，可形成堿垢，對地層造成傷害，會引起油井結(jié)垢，影響油井正常生產(chǎn)；加入堿能大幅降低聚合物的黏彈性。因此，堿對DW-3-16表面活性劑性能的影響至關(guān)重要。

DW-3-16含量0.25%，堿量0.8%，考察各種堿NaOH、Na2CO3、NaHCO3對界面張力的影響，結(jié)果見圖3。在考察的堿類型中，均能使油水界面張力達(dá)超低界面張力(10-3mN/m)，且由于堿的加入使達(dá)超低界面張力的時間縮短(20 min即可達(dá)到)，強(qiáng)堿和弱堿對界面性能影響較小。

圖3堿類型對DW-3-16界面性能的影響

進(jìn)一步考察Na2CO3加量對界面張力的影響，結(jié)果見圖4。

圖4堿含量對界面性能的影響

從圖4看出，Na2CO3加量為0.6%～0.8%時，能顯著降低界面張力；加量為1.0%～1.2%時，界面張力顯著升高。這是因?yàn)閴A與原油接觸時，原油中有機(jī)酸由油相內(nèi)部向界面擴(kuò)散并在界面吸附，吸附的有機(jī)酸組分與堿在界面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成有機(jī)酸鹽，從而降低界面張力。

4十六烷基胺無堿表面活性劑的復(fù)配性能

表面活性劑復(fù)配體系的研究與應(yīng)用已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)，利用合成的新型表面活性劑與傳統(tǒng)表面活性劑以適當(dāng)比例復(fù)配后形成的復(fù)配體系能產(chǎn)生非常顯著的協(xié)同增效作用。

4.1烷基苯磺酸鹽表面活性劑的界面性能

配制烷基苯磺酸鹽表面活性劑C16-8MXS，油相選用大慶采油一廠原油，測定油水界面張力，結(jié)果見圖5。C16-8MXS烷基苯磺酸鹽表面活性劑界面張力隨著含量增加逐漸降低，含量為0.25%時，可達(dá)到超低界面張力。

圖5烷基苯磺酸鹽C16-8MXS的界面性能

4.2 DW-3-16/C16-8MXS復(fù)配表面活性劑的界面性能

分別配制DW-3-16和C16-8MXS表面活性劑，含量為0.15%，按不同質(zhì)量比復(fù)配，選大慶采油一廠原油，測定油水界面張力，結(jié)果見圖6。

圖6 DW-3-16/C16-8MXS復(fù)配表面活性劑的界面張力

從圖6看出，DW-3-16與C16-8MXS質(zhì)量比為2∶1～3∶1時，兩者具有很好的配伍作用，使油水界面張力達(dá)超低界面張力(10-3mN/m)；質(zhì)量比為4∶1～5∶1時，復(fù)配表面活性劑體系能使油水界面張力達(dá)10-4mN/m數(shù)量級。

5結(jié)論

1)以十六烷基胺和丙烯酸甲酯為主要原料，經(jīng)邁克爾加成反應(yīng)得到十六烷基氨基丙酸甲酯，加成產(chǎn)物進(jìn)行氨解反應(yīng)，合成了無堿非離子表面活性劑DW-3-16。利用光譜儀對合成的表面活性劑進(jìn)行了紅外光譜分析，表明合成的結(jié)構(gòu)明確、純度較高的表面活性劑符合目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。

2)45℃下，表面活性劑DW-3-16可使大慶采油一廠原油油水界面張力達(dá)超低界面張力。堿類型對DW-3-16的界面性能影響較小，而堿含量大于1.0%時，界面張力顯著升高。

3)考察了DW-3-16與C16-8MXS形成的復(fù)配體系界面性能，質(zhì)量比為2∶1～3∶1時，兩者具有很好的復(fù)配作用，能使油水界面張力達(dá)10-3mN/m數(shù)量級；而質(zhì)量比為4∶1～5∶1時，復(fù)配體系能使油水界面張力達(dá)10-4mN/m數(shù)量級。