3十六烷基胺無(wú)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(wú)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(dòng)態(tài)界面張力

配制表面活性劑含量(質(zhì)量分數，下同)為0.05%～0.25%，選用大慶采油一廠(chǎng)原油，45℃下測定油水界面張力，結果見(jiàn)圖2。

圖2 DW-3-16與原油間動(dòng)態(tài)界面張力

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

3.2堿對界面性能的影響

三元復合驅中注入堿能引起地層黏土分散、運移，導致地層滲透率下降，堿與油層流體及巖石礦物反應，可形成堿垢，對地層造成傷害，會(huì )引起油井結垢，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，結果見(jiàn)圖3。在考察的堿類(lèi)型中，均能使油水界面張力達超低界面張力(10-3mN/m)，且由于堿的加入使達超低界面張力的時(shí)間縮短(20 min即可達到)，強堿和弱堿對界面性能影響較小。

圖3堿類(lèi)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，結果見(jiàn)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(shí)，能顯著(zhù)降低界面張力；加量為1.0%～1.2%時(shí)，界面張力顯著(zhù)升高。這是因為堿與原油接觸時(shí)，原油中有機酸由油相內部向界面擴散并在界面吸附，吸附的有機酸組分與堿在界面上發(fā)生化學(xué)反應，形成有機酸鹽，從而降低界面張力。

4十六烷基胺無(wú)堿表面活性劑的復配性能

表面活性劑復配體系的研究與應用已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)，利用合成的新型表面活性劑與傳統表面活性劑以適當比例復配后形成的復配體系能產(chǎn)生非常顯著(zhù)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(chǎng)原油，測定油水界面張力，結果見(jiàn)圖5。C16-8MXS烷基苯磺酸鹽表面活性劑界面張力隨著(zhù)含量增加逐漸降低，含量為0.25%時(shí)，可達到超低界面張力。

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)量比復配，選大慶采油一廠(chǎng)原油，測定油水界面張力，結果見(jiàn)圖6。

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

5結論

1)以十六烷基胺和丙烯酸甲酯為主要原料，經(jīng)邁克爾加成反應得到十六烷基氨基丙酸甲酯，加成產(chǎn)物進(jìn)行氨解反應，合成了無(wú)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，表明合成的結構明確、純度較高的表面活性劑符合目標產(chǎn)物結構。

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

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