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新型十六烷基胺無堿表面活性劑的合成、界面性能及復配性能（二）
來源：精細石油化工進展 瀏覽 1278 次 發(fā)布時間:2024-10-10
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(質量分數，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，會引起油井結垢，影響油井正常生產；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，結果見圖3。在考察的堿類型中，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堿類型對DW-3-16界面性能的影響
進一步考察Na2CO3加量對界面張力的影響，結果見圖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。這是因為堿與原油接觸時，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)生化學反應，形成有機酸鹽，從而降低界面張力。
4十六烷基胺無堿表面活性劑的復配性能
表面活性劑復配體系的研究與應用已經成為研究熱點，利用合成的新型表面活性劑與傳統(tǒng)表面活性劑以適當比例復配后形成的復配體系能產生非常顯著的協(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%，按不同質量比復配，選大慶采油一廠原油，測定油水界面張力，結果見圖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，使油水界面張力達超低界面張力(10-3mN/m)；質量比為4∶1～5∶1時，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，經邁克爾加成反應得到十六烷基氨基丙酸甲酯，加成產物進行氨解反應，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物結構。
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形成的復配體系界面性能，質量比為2∶1～3∶1時，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；而質量比為4∶1～5∶1時，復配體系能使油水界面張力達10-4mN/m數量級。