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石油磺酸鹽、聚丙烯酰胺濃度對界麵張力的影響

來源:山東化工 瀏覽 390 次 發布時間:2023-08-30

低界麵張力有利於剩餘油的啟動和殘餘油的運移,因此提高采油收率的關鍵取決於體係界麵張力降低的程度。依據毛細管原理,毛細管準數與界麵張力的關係為Nc=ην/δ,其中Nc為毛管數,δ為驅替相與被驅替相之間的界麵張力。Nc值越大,驅油效率越好,其中降低界麵張力δ是表麵活性劑驅的主要根據。下麵簡單的測定石油磺酸鹽、聚丙烯酰胺濃度對界麵張力的影響。


界麵張力由dIFT型雙通道動態界麵張力儀測得,將毛細管放入界麵張力儀中,調整溫度55℃,轉速5000 r/min。隔一定時間記錄下油滴直徑,一般情況下2 h就達到動態平衡,界麵張力值不再發生變化,最後由電腦軟件計算出界麵張力的大小。


石油磺酸鹽濃度對界麵張力的影響

圖1不同石油磺酸鹽濃度下體係界麵張力隨時間變化規律


將複合體係中聚丙烯酰胺濃度設定為1000 ppm、碳酸鈉濃度設定為0.6%,模擬汙水礦化度4200 mg/L時,考察了不同石油磺酸鹽濃度下複合體係界麵張力隨時間的變化規律,實驗結果如圖1所示。


可以看出,當石油磺酸鹽總質量濃度較低時,初始界麵張力值較大,當濃度較高時,初始界麵張力值較低,但平衡後界麵張力值變化不大。該複合體係與原油間的油水界麵張力在90 min衡,120 min力穩定不變。可以確定,在0.025%~0.4%濃度範圍內石油磺酸鹽對最低界麵張力值影響不大,都能形成10-3mN/m數量級的超低界麵張力,且到達最低界麵張力的時間基本相同,表現出較寬濃度範圍下的超低界麵張力。


聚丙烯酰胺濃度對界麵張力的影響


在石油磺酸鹽濃度為0.1%,模擬汙水礦化度4200 mg/L,碳酸鈉濃度0.6%條件下,分別測定聚丙烯酰胺濃度為500、1000和2000 mg/L的複合體係隨時間變化的界麵張力值,結果如圖2所示。

圖2不同聚丙烯酰胺濃度複合體係界麵張力隨時間變化規律


可以看出,聚丙烯酰胺濃度越低,複合體係界麵張力達到最低界麵張力值的時間越短。聚丙烯酰胺濃度越高,複合體係越不容易達到最低界麵張力值,相同時間下的界麵張力值顯著升高。這是因為聚丙烯酰胺屬於水溶性高分子聚合物,濃度越高,三元複合體係的粘度越大,越不利於體係中分子的擴散,容易形成石油磺酸鹽分子的聚集,導致油水界麵上石油磺酸鹽分子吸附量減小,複合體係界麵張力升高。所以,選擇較低的聚丙烯酰胺濃度500~1000 ppm時,該複合體係能形成10-3mN/m數量級的超低界麵張力值,同時根據井口注入濃度要求確定聚丙烯酰胺濃度,有利於經濟效益的提高。


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