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無機鹽濃度對HPAM不同復配體系降低界面張力能力的影響(二)

來源:精細石油化工進展 瀏覽 532 次 發布時間:2025-05-09

2.3 HPAM和OP-10復配體系的界面活性


將HPAM配制成質量分數為0.10%的水溶液,與不同濃度的OP-10按不同比例復配,并測定不同復配體系的界面活性,結果見表3。

表3 0.10%HPAM與不同質量分數OP-10復配體系的界面活性


由表3可知:與純OP-10相比,不同復配體系的界面張力均有所下降。當兩者的復配比例為1∶3時,OP-10質量分數為1.00%時界面張力值下降得最多,約為0.002 mN/m;當復配比例為1∶6時,各復配體系界面張力均下降,而OP-10濃度為0.50%時界面張力下降的幅度最大,約為0.006 mN/m;復配比例為1∶9時,OP-10濃度為0.50%時界面張力下降最多,約為0.004 mN/m。由此可見,當HPAM濃度為0.10%、OP-10濃度為0.50%、復配比例為1∶6時,HPAM與OP-10之間的協同效應最強。


固定HPAM質量分數為0.05%,與不同質量分數的OP-10進行復配試驗,結果見表4。由表4可知:當復配比例為1∶3時,不同復配體系與單一表面活性劑的界面張力值相比有所上升;當復配比例為1∶6時,不同復配體系的界面張力均有所下降,其中OP-10的質量分數為0.50%時,復配體系的界面張力下降最多,大約為0.003 mN/m;當復配比例為1∶9時,質量分數為0.30%的OP-10復配體系的界面張力值與單一表面活性劑體系的界面張力值相比,下降約0.004 mN/m;質量分數為1.00%的OP-10復配體系的界面張力值與單一表面活性劑體系的界面張力值相比,上升約0.001 mN/m。。

表4 0.05%HPAM與不同質量分數OP-10復配體系的界面活性


進一步調整HPAM質量分數為0.2%與OP-10復配后,會出現油滴維持球形的情況,無法測量界面張力,可能的原因是溶液黏度過大。從油滴的形狀為球形亦可分析得知,復配體系的界面活性很差。故可初步確定最佳二元復配體系OP-10質量分數為0.50%、HPAM質量分數為0.10%、復配比例為1∶6。


2.4 HPAM和OP-10復配體系的界面張力


2.4.1不同復配體系與原油之間的界面張力


在復配體系與原油接觸的過程中,界面張力是一個動態變化的過程,它會隨著時間的推移維持一段時間,最終會趨于一個動態平衡,這時候的油水界面張力就是一個相對穩定的值。根據前面的實驗可知,OP-10質量分數為0.50%且復配比例為1∶6時,界面張力下降最明顯,因此,以此種濃度及比例進行實驗。圖3為復配體系與原油界面張力隨時間變化的動態關系。

圖3不同復配體系界面張力隨時間的變化曲線


由圖3可知:相比于純OP-10,復配體系的界面張力最小值和穩定值均有所下降,且隨著HPAM濃度的增加,界面張力降低得更多,說明HPAM與OP-10之間確實發生了相互作用,存在一定的協同效應,但復配體系的界面活性并沒有顯著提高。


2.4.2礦化度對復配體系性能的影響


新疆M區油藏地層水礦化度較高,且在聚/表二元驅的實際應用過程中,地層水的礦化度也是變化的,因此,還需進一步考察礦化度對復配體系界面活性的影響,在HPAM質量分數為0.10%、OP-10質量分數為0.50%且兩者復配比例為1∶6的復配體系溶液加入NaCl和CaCl2,考察Na+和Ca2+各自對復配體系界面活性的變化。Na+對復配體系油水界面張力的影響見圖4,Ca2+對復配體系油水界面張力的影響見圖5。

圖4 Na+對油水界面張力的影響

圖5 Ca2+對油水界面張力的影響


由圖4和5可知:隨著Na+濃度的增加,復配體系的油水界面張力值雖然不斷上升,但是當礦化度上升至50 000 mg/L時,界面張力值增幅很小,僅增加了0.008 mN/m。當Ca2+質量濃度增加至1 000 mg/L時,界面張力值增幅也很小,僅上升了0.007 mN/m。這兩種現象證明了隨著礦化度的增加,復配體系仍然具有較好的抗鹽性能,這也正是非離子表面活性劑的特點。


3結論


1)AEG050的水溶液渾濁,不易溶于地層水中,不耐高鹽,而其他3種表面活性劑DF-103T、FMEE、OP-10與模擬地層水的配伍性相對較好,耐鹽性也較好。其中,OP-10單劑活性最佳,將油水界面張力降低至10-2mN/m,而DF-103T與FMEE的油水界面張力為10-1mN/m。


2)與純OP-10相比,加入HPAM的不同復配體系的界面張力均有所下降,證明HPAM能與OP-10發生一定的協同作用。其中,最佳二元復配體系為HPAM質量分數為0.10%、OP-10濃度為0.50%且兩者復配比例為1∶6。此種復配體系降低油水界面張力的能力比OP-10更強。


3)與純OP-10相比,0.05%和0.10%質量分數的HPAM與OP-10的復配體系的界面張力最小值和穩定值都有所下降,且隨著HPAM質量分數的增加,界面張力降低更為明顯,進一步證明了HPAM與OP-10之間確實發生了相互作用,存在一定的協同效應。


4)隨著礦化度的增加,最佳二元復配體系的界面張力最大只變化了0.008 mN/m左右,證明HPAM和OP-10復配體系保留了非離子表面活性劑的特點,抗鹽性能較好。


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