烷基苯磺酸盐类表面活性剂研究及评价

烷基苯磺酸盐类表面活性剂研究及评价

摘要：三元复合驱驱油机理研究结果表明，只有当表面活性剂的平均当量和当量分布与原油的平均分子量和碳链分布相匹配时，才能使三元体系与原油形成超低界面张力；同时考虑到原料结构性能与界面张力稳定性密切相关，所以在合成三采用表面活性剂时，需对现有的重烷基苯进行一定程度的处理。

关键词：烷基苯磺酸盐表面活性剂性能评价

一、烷基苯磺酸盐的性能评价

在较宽的活性剂浓度（0.05 wt %～0.3 wt % ，有效）和碱浓度（0.6 wt %～1.2 wt %）范围内烷基苯磺酸盐复合体系均能与原油形成超低界面张力达10-3mnpm 数量级或更低[1]。

1.体系特点

1.1在较低的浓度下能使油水形成超低界面张力

三元复合驱体系很重要的一个特性是可以大幅度降低油水之间的界面张力，一般为10 mn，m数量级，从而达到提高原油采收率的目的。而要求在较低的浓度下达到这一要求，主要是考虑到三元复合驱的经济性。从大庆油田目前的情况来看，达到这一要求是没有问题的？东吴公司重烷基苯磺酸盐产品在质量分数为0.05%、碱质量分数为0.6%的情况下，即可以使大庆油田的大部分油水间的界面张力达到要求。

1.2原料组成较为清晰

从产品目前的应用实践来看，表面活性剂的分子量应该有一定的

分布范围，以提高与原油的配伍性，但原料过于复杂，也会造成影响产品质量因素的复杂化，给产品的稳定性带来影响。与石油磺酸盐相对比，重烷基苯的组成还是相对比较清晰的。到目前为止，已经大致搞清了重烷基苯原料由二烷基苯单烷苯、烷基萘满（茚满）及烷基萘和二苯基烷等组成，为下一步的稳定生产创造了条件。1.3适用范围较广与产品的指向性

以烷基苯磺酸盐为主剂的三元复合驱体系与原油的配伍性较好

这里所说的产品指向性是指一个复配体系，只是针对于一个特定的油水而开发，一般只针对一种油水有作用。对于不同的油田，甚至同一油田的不同区域，则需要不同的复配体系来适应不同的要求。这样所带来的问题是随着产品的推广，产品的品种迅速增加，进而造成影响产品质量因素互相制约，给产品的生产带来不小的压力。

二、烷基苯磺酸盐在油水中的分配

目前，表面活性剂复配体系由于其协同效应，可以更大幅度地降低油水之间的界面张力，有效地提高原油采收率，因此，矿场使用的表面活性剂多为复配体系。但是，当复配体系流经多孔介质时，由于活性剂本身结构和性质的差异、地层流体（油、水）性质及岩石表面性质等因素的影响，导致表面活性剂复配体系发生程度不同的色谱分离，其结果改变了原有体系的最佳比例，使其协同效应降低或消失[2]，最终使驱油效率下降。因此，表面活性剂复配体系的色谱分离问题成为一项重要的研究课题。除吸附之外，表面活性剂复配体系在油水中分配的差异是造成其色谱分

离的另一个重要因素。研究不同表面活性剂在油水中的分配规律对于认识复配体系色谱分离的影响因素，进而提出确保复配驱油体系在地下运移过程中长期有效的方法具有实际意义。

1.烷基苯磺酸盐与油接触后在油水中的分配比及其分配损失与

其本身的结构有关。分子量增大，烷基苯磺酸盐在油水相间的分配比增大，分配损失也增大。同样分子量的烷基苯磺酸钠，其直链结构的分配损失大于支链结构的分配损失。

2.烷基苯磺酸盐与油接触后的分配损失与油相性质有关。烷基苯磺酸盐与不同烃类接触后的分配损失不同，烷基苯磺酸盐与正构烷烃、环烷烃、芳烃接触后，其分配损失的顺序为：芳烃> 环烷烃> 正构烷烃。

3.烷基苯磺酸盐与油接触后的分配损失与水相性质有关。水相的含盐度增大，烷基苯磺酸盐的分配损失随之增大。

4.油水比是影响烷基苯磺酸盐在油水中分配的一项重要因素。油水比增大，烷基苯磺酸盐的分配损失随之增大。

三、界面张力性能评价

三元体系在较宽的活性剂浓度（ 0.025～0.2 wt% ）和弱碱浓度（ 0.5 ～1.4 wt%）范围内与大庆原油形成超低界面张力达10-3mn /m数量级或更低。同时，活性剂体系界面张力表现出良好的稳定性，模拟地层温度条件下可保持超低界面张力达100 d以上[3]。

1.国产烷基苯磺酸盐表面活性剂与国外同类表面活性剂的结构

相似，以单核烷基苯磺酸盐为主，包含少量的二烷基苯磺酸盐和

环烷基苯磺酸盐等。

2.采用膜式、吹so3 气体的磺化工艺生产烷基苯磺酸盐表面活性剂可以使磺化反应进行的较完全，副反应少，产品结构以单核烷基苯磺酸盐为主，平均当量和当量分布与大庆原油的平均相对分子质量相匹配，有良好的化学稳定性。

3.烷基苯磺酸盐在界面张力特性及其他三元复合驱评价指标上均达到甚至超过了国外同类表面活性剂，适用于弱碱化三元复合体系[4]。

四、结语

随着不可再生资源的日益减少，三次采油技术将会越来越受到重视，而三次采油技术的发展对表面活性剂的要求将会越来越高。不仅要求它具有低的油水界面张力和低吸附值，而且要求它与油藏流体有较好的配伍和较低成本，以及减轻对地层的伤害。虽然目前石油价格大幅度上涨，但表面活性剂的成本仍是制约三次采油表面活性剂驱发展的主要因素，所以对驱油用的表面活性剂体系提出了适应性强、吸附损失少和成本低的要求。使油田可持续发展，保持石油战略稳定，开发出高效廉价表面活性剂及优化复配体系，实现产业化，满足我国陆上油田三次采油的需要，是行业广大科研开发技术人员今后应承担起来的光荣使命和责任。

参考文献

[1]李干佐等.剂及其制备方法.c n 1147007 n.

[2]崔正刚等.基苯磺酸盐的合成及其在提高石油采收率中的应

用研究载：表面活性剂/洗涤剂技术与经济发展（第五届国际表面活性剂i洗涤剂研讨会论文集）太原：山西经济出版社1998：95-102.

[3]崔正刚.文俊.无锡轻工业学院学报，1990，9（4）：54一67.

[4]刘华等.勘探与开发1995，22（5）：70-73.

作者简介：姓名：耿殿君，性别：男，籍贯：辽宁省庄河市，出生日期：19860112，学历：本科，专业：过程装备与控制工程，现职称：助理工程师。