堿-表面活性劑-聚合物三元復合體系驅替過(guò)程中的乳化等現象涉及界面的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，僅僅用界面張力或吸附之類(lèi)的平衡狀態(tài)描述它是不合理的。事實(shí)上，對于此類(lèi)動(dòng)態(tài)過(guò)程，界面對擾動(dòng)的反應或趨向于平衡的途徑比平衡本身更為重要，因此對非平衡情況下體系的界面性質(zhì)和規律的研究顯得更為重要。界面擴張黏彈性反映的是界面膜阻滯和恢復形變的能力。張磊等研究了不同結構三取代烷基苯磺酸鈉的表/界面擴張性質(zhì)，得出磺酸根間位的長(cháng)鏈烷基對表面擴張模量貢獻較大、表面活性劑分子大小對界面擴張模量影響較大的結論。彭勃等研究了伊朗重質(zhì)減渣餾分油/水界面膜的擴張黏彈性。孫濤壘等研究了不同分子量原油活性組分的界面擴張黏彈性，認為不同原油活性組分的界面擴張黏彈性質(zhì)可從其不同特征的微觀(guān)弛豫過(guò)程得到解釋。孫濤壘等研究了伊朗重質(zhì)原油中分離的2個(gè)不同平均分子量的原油界面活性組分在正癸烷/水界面的擴張黏彈性行為以及溫度對體系擴張黏彈性的影響。羅瀾等采用小幅低頻振蕩方法，研究了復合驅體系化學(xué)劑對原油活性組分界面膜擴張黏彈性質(zhì)的影響和界面擴張模量及相角的變化規律。司友華等研究了大慶原油含氮組分的界面擴張黏彈性質(zhì)。宋新旺等研究了鏈長(cháng)變化和疏水基支鏈化對烷基苯磺酸鹽油水界面擴張黏彈性質(zhì)的影響。靖波等分析了界面擴張模量與界面膜強度的關(guān)系。竇立霞等研究了油/水界面擴張模量的測量，考察了測量過(guò)程中的控制因素。

當前對界面擴張黏彈性的研究多為原油組分或體系中添加劑(表面活性劑、堿、聚合物等)對界面擴張模量的影響及振蕩頻率對界面擴張黏彈性的影響，缺少界面擴張黏彈性對水驅后殘余油乳化作用的研究。本文通過(guò)微觀(guān)驅替實(shí)驗，研究了三元復合體系的界面擴張黏彈性對水驅后殘余油的乳化作用。

1實(shí)驗材料及條件

表面活性劑為石油磺酸鹽，有效含量41.2%；重烷基苯磺酸鹽，有效含量50.23%。

(2)實(shí)驗儀器：芬蘭Kibron界面張力儀，Delta-8全自動(dòng)液滴表面張力儀，哈克RS-150流變儀，微觀(guān)可視化驅油裝置。

(3)實(shí)驗溫度：45°C。

(4)實(shí)驗用三元復合體系的組成見(jiàn)表1，界面張力分布在3個(gè)數量級。

2三元復合體系界面張力和界面擴張模量

使用界面張力儀測定表1中三元復合體系的油水界面張力，結果如圖1所示。通過(guò)改變表活劑和堿的濃度、類(lèi)型，使三元復合體系的界面張力分布在10-1、10-2、10-3mN/m 3個(gè)數量級(見(jiàn)圖1)，界面張力穩定值見(jiàn)表1。

圖1三元復合體系的界面張力

表1三元復合體系組成

利用全自動(dòng)液滴表面張力儀測定油水的界面擴張模量，其大小反映界面擴張黏彈性的大小。界面擴張模量反映的是界面膜阻滯和恢復變形的能力，界面擴張模量越小，界面擴張黏彈性越小，界面越容易發(fā)生形變，測量時(shí)難度越大。圖2給出了4個(gè)三元復合體系的界面擴張模量曲線(xiàn)。表1中給出的體系4和體系6因為界面擴張模量太小無(wú)法測量(使用振蕩液滴法測量界面擴張模量時(shí)，由于界面擴張模量太小，液滴在重力作用下迅速拉成油絲，無(wú)法測量)，體系1、體系2、體系3、體系5的界面擴張模量主要集中在5、10m N/m左右(見(jiàn)圖2)。

圖2三元復合體系的界面擴張模量

堿能夠溶蝕界面膜、與原油反應生成表面活性物質(zhì)，協(xié)同表面活性劑降低界面張力，這是堿降低界面張力的原因。加入堿后溶液中電解質(zhì)濃度增大從而加強了表面活性劑分子在體相及界面間的擴散交換作用，會(huì )降低界面擴張模量。體系4與體系3相比僅增加了堿的濃度，界面張力和界面擴張模量都得到了降低。體系2和體系5只改變了表面活性劑的類(lèi)型，2個(gè)體系降低界面張力和界面擴張模量的能力存在很大差別：表面活性劑為重烷基苯磺酸鹽的體系2降低界面擴張模量能力強而降低界面張力作用弱；表面活性劑為石油磺酸鹽的體系5降低界面張力作用強而降低界面擴張模量能力弱。這種差別與表面活性劑的結構及其在界面上的相互作用方式有關(guān)：表面活性劑分子在界面上被吸附的濃度高，則界面張力降低多；吸附在界面上的表面活性劑之間及表面活性劑與界面膜上其他物質(zhì)之間的相互作用和弛豫過(guò)程決定了界面擴張模量的大小。

在油水界面性質(zhì)方面，6個(gè)三元復合體系具有以下特點(diǎn)：體系1界面張力高，界面擴張模量適中；體系2和體系3界面張力和界面擴張模量都適中；體系5界面張力低而界面擴張模量高，體系4和體系6的界面張力低，界面擴張模量太小。

體系1、體系2、體系3可以構成界面張力不同而界面擴張黏彈性相同的對比實(shí)驗；體系4、體系5、體系6可以構成界面張力相同而界面擴張黏彈性不同的對比實(shí)驗。