SDBS与APG1214复配对稠油协同增效的影响

doi:10.12422/j.issn.1672-6952.2024.05.003

摘要/Abstract

摘要：

利用表面活性剂复配产生的协同效应降低油水界面张力和原油黏度，是近年来提高石油产品采收率的重要方法。不同油田开采的原油各组分质量分数不同，需要根据组分质量分数筛选适合的表面活性剂。研究了十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和月桂基葡糖苷（APG1214）与辽河稠油的界面张力及其乳化性能；通过改变复配比、矿化度、pH研究界面张力，并对乳状液进行了黏度测量。结果表明，在表面活性剂复配体系中，加入适量的无机盐可以降低油水界面张力，形成较稳定的稠油乳状液。

关键词: 界面张力, SDBS, 复配比, 矿化度, 乳状液

Abstract:

Using the synergistic effect of surfactant mixture to reduce oil?water interfacial tension and crude oil viscosity is an important method to improve oil recovery in recent years.The content of each component of crude oil produced from each oil field is different, so it is necessary to screen the suitable surfactant according to the component content.In this paper, the interfacial tension and emulsifying properties of sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS) and lauryl glucoside (APG1214) in Liaohe crude oil were studied by rotating drop interfacial tensiometer and bottle test method. The interfacial tension was studied by changing different compounding ratios, salinity and pH value, and the viscosity of the emulsion was measured by viscometer.The results show that the interfacial tension between oil and water can be reduced and the stable heavy oil emulsion can be formed by adding proper amount of inorganic salt in combination of surfactant.

Key words: Interfacial tension, SDBS, Compound proportion, Salinity, Emulsion

中图分类号:

TE81

万雯绯, 马贵阳, 臧春阳, 敖迪. SDBS与APG1214复配对稠油协同增效的影响[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2024, 44(5): 15-21.

Wenfei WAN, Guiyang MA, Chunyang ZANG, Di AO. Synergistic Effect of SDBS and APG1214 on Heavy Oil[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2024, 44(5): 15-21.

图/表 8

图1 稠油的黏温曲线

Fig.1 Viscosity?temperature curve of crude oil

图2 质量分数为0.5%的4种表面活性剂的动态界面张力

Fig.2 Effect of 4 surfactants with 0.5% mass fraction on dynamic interfacial tension

图3 SDBS与APG1214的复配比对稠油动态界面张力的影响

Fig.3 Effect of ratio of SDBS and APG1214 on dynamic interfacial tension of heavy oil

图4 NaCl质量分数对复配体系界面张力的影响

Fig.4 Effect of NaCl mass fraction on interfacial tension of crude oil

图5 pH对复配体系界面张力的影响

Fig.5 Effect of pH on the interfacial tension of a complex system

图6 表面活性剂与稠油以1∶1的质量比混合后的照片

Fig.6 Photo of surfactant oil mixed with heavy oil at 1∶1 mass ratio

图7 表面活性剂溶液与稠油以1 ∶ 1的质量比混合后的分水率变化曲线

Fig.7 The change curve of moisture content after mixing the surfactant and the heavy oil at the mass ratio of 1∶1

图8 表面活性剂对稠油乳化降黏的影响

Fig.8 Effect of surfactants on viscosity reduction of crude oil emulsification

参考文献 20

1	田士伟. 地化录井在辽河油田西部凹陷稠油层评价中的应用［J］. 录井工程， 2021，32（3）： 80⁃83.
	TIAN S W. Application of geochemical logging to evaluation of heavy oil reservoir in western depression of Liaohe Oilfield［J］. Mud Logging Engineering， 2021，32（3）： 80⁃83.
2	马玲，尹秀英，孙昊，等. 世界油页岩资源开发利用现状与发展前景［J］. 世界地质， 2012， 31（4）： 772⁃777.
	MA L， YIN X Y， SUN H， et al. Present status of oil shale resource utilization in the world and its development prospects［J］. Global Geology， 2012， 31（4）： 772⁃777.
3	张阳，安高峰，蒋琪，等.稠油化学降黏剂研究进展与发展趋势［J］.特种油气藏，2024，31（1）：9⁃19.
	ZHANG Y,AN G F,JIANG Q,et al.Research progress and developmeng trend of heavy oil chemical viscosity reducing agent［J］.Special Oil & Gas Reservoirs，2024，31（1）：9⁃19.
4	吴祖庚，李银燕，李小玲，等.表面活性剂/有机碱对辽河稠油乳状液的影响［J］.石油化工高等学校学报， 2021，34（5）： 74⁃80.
	WU Z G，LI Y Y，LI X L， et al. Effect of surfactant/organic alkali on Liaohe heavy oil emulsion［J］. Journal of Petrochemical Universities，2021，34（5）： 74⁃80.
5	王克亮，张伟，庄永涛，等.碱和表面活性剂用量对弱碱三元体系乳状液稳定性的影响［J］.东北石油大学学报， 2020，44（4）： 48⁃55.
	WANG K L， ZHANG W，ZHUANG Y T. Effect of alkali and surfactant concentration on the stability of weak⁃alkali ASP composition emulsion［J］. Journal of Northeast Petroleum University，2020，44（4）： 48⁃55.
6	李振泉，何秀娟，李英，等. 烷基苯磺酸盐在油水界面行为的介观模拟［J］. 化学学报， 2007， 65（24）： 2803⁃2808.
	LI Z Q， HE X J， LI Y， et al. Mesoscopic simulation study on the behavior of salt alkylbenzene sulphonate adsorbed at oil/water interface［J］. Acta Chimica Sinica， 2007， 65（24）： 2803⁃2808.
7	展学成，马好文，王斌，等. 稠油黏度影响因素研究进展［J］. 石油化工， 2019， 48（2）： 222⁃226.
	ZHAN X C， MA H W， WANG B， et al. Review of influencing factors of viscosity of heavy oil［J］. Petrochemical Technology， 2019， 48（2）： 222⁃226.
8	孙宝泉，吴光焕，赵红雨，等.表面活性剂对水驱普通稠油油藏的乳化驱油机理［J］. 油田化学， 2024，41（1）：138⁃146.
	SUN B Q，WU G H，ZHAO H Y，et al.Oil emulsion and displacement mechanism of surfactants during water flooding in common heavy oil reservoir［J］. Oilfield Chemistry， 2024，41（1）：138⁃146.
9	张卓见，李小玲，吴玉国.稠油乳状液稳定性实验研究［J］.辽宁石油化工大学学报， 2021， 41（8）： 25⁃30.
	ZHANG Z J，LI X L，WU Y G， et al. Experiment study on the stability of heavy oil emulsion［J］. Journal of Liaoning Petrochemical University， 2021， 41（8）： 25⁃30.
10	SUN H， LI X Q， LIU D D， et al. Synergetic adsorption of asphaltenes and oil displacement surfactants on the oil⁃water interface： Insights on stabilization mechanism of the interfacial film［J］. Chemical Engineering Science， 2021， 245： 116850.
11	LI J， HAN Y， QU G M， et al. Molecular dynamics simulation of the aggregation behavior of N⁃dodecyl⁃N，N⁃dimethyl⁃3⁃ammonio⁃1⁃propanesulfonate/sodium dodecyl benzene sulfonate surfactant mixed system at oil/water interface［J］. Colloids and Surfaces A： Physicochemical and Engineering Aspects， 2017， 531： 73⁃80.
12	ZOU J， LIU Y G， WANG Q X， et al. The effects of dynamic noncovalent interaction between surfactants and additional salt on the pH‐switchable interfacial tension variations［J］. Journal of Surfactants and Detergents， 2020， 23（1）： 169⁃176.
13	GONG L Y， LIAO G Z， LUAN H X， et al. Oil solubilization in sodium dodecylbenzenesulfonate micelles： New insights into surfactant enhanced oil recovery［J］. Journal of Colloid and Interface Science， 2020， 569： 219⁃228.
14	徐波，蒋国斌，于劲磊，等. 不同表面活性剂对单相微乳液特性的影响［J］. 化工进展， 2021， 40（S1）： 350⁃356.
	XU B， JIANG G B， YU J L， et al. Impact of different surfactants on characteristics of single⁃phase microemulsions［J］. Chemical Industry and Engineering Progress， 2021， 40（S1）： 350⁃356.
15	孙浩，李晓庆，刘丹丹，等. 三元复合驱采出水油/水界面稳定性机理研究——沥青质的影响［J］. 中国矿业大学学报， 2022， 51（4）： 791⁃801.
	SUN H，LI X Q，LIU D D， et al.Study of stability mechanism of the oil/water interface of alkali⁃surfactant⁃polymer flooding produced water： Effect of asphaltenes［J］. Journal of China University of Mining & Technology， 2022， 51（4）： 791⁃801.
16	江蓉君，罗健辉，白瑞兵，等. 多元体系油水界面上常见表面活性剂行为的分子动力学模拟［J］. 高等学校化学学报， 2017， 38（10）： 1804⁃1812.
	JIANG R J， LUO J H， BAI R B， et al. Molecular dynamics simulation on behavior of common surfactants at the oil/water interface in complex systems［J］. Chemical Journal of Chinese Universities， 2017， 38（10）： 1804⁃1812.
17	LI G，CHEN L F，RUAN Y，et al. Alkyl polyglycoside： A green and efficient surfactant for enhancing heavy oil recovery at high⁃temperature and high⁃salinity condition［J］. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology，2019，9（4）： 2671⁃2680.
18	康万利，赵晗，邵硕，等. 表面活性剂复配提高超低渗油藏渗吸采收率［J］. 油田化学， 2019， 36（4）： 667⁃671.
	KANG W L， ZHAO H， SHAO S， et al. Surfactant combination for improving the imbibition recovery of ultra⁃low permeability reservoir［J］. Oilfield Chemistry， 2019， 36（4）： 667⁃671.
19	罗腾，阿布力米提·依明，吐尔逊·马提木，等.BW区原油活性物对化学驱界面张力的影响［J］. 新疆石油天然气，2022，18（3）：54⁃59.
	LUO T，ABULIMITI Y M，TUERXUN M T M，et al. The effect of active substance in the crude oil of block BW on interfacial tension during chemical flooding［J］. Xinjiang oil & Gas，2022，18（3）：54⁃59.
20	WINSOR P A.Solvent properties of amphiphilic compounds［M］. London：Butterworths Scientific Publications，1954.

[1]	姜向东, 周朝辉, 张路, 马贵阳. 延展型表面活性剂降低界面张力的机理研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2023, 43(3): 47-51.
[2]	李伸伸，刘德俊. 无机盐对石油磺酸钠乳状液性能的影响[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2020, 40(6): 21-24.
[3]	孙亚丹. 阴⁃非离子表面活性剂对稠油乳化的影响[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2020, 40(2): 16-21.
[4]	马铨峥, 杨胜来, 王敉邦, 陈建勋, 王梦雨. 新疆吉木萨尔凹陷致密油藏最小混相压力实验研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2020, 40(1): 35-38.
[5]	刘萌，刘霞，吴玉国，解来宝，杨鸿麟，张博南. 水包油型稠油乳状液稳定性影响综述[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2019, 39(4): 11-18.
[6]	张亚鑫，李思，王卫强，王国付，项楠，孙翊赫. 分散相形态对原油乳状液黏度的影响[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2018, 38(06): 31-36.
[7]	王玮,田艳,万胜,方洪波,张磊,张路. 胜利原油与不同类型驱油表面活性剂间动态界面张力特性研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2015, 35(2): 1-5,16.
[8]	李璇,谢日彬,亓海燕,万钢. 海上油田内源微生物与表面活性剂复合驱油剂性能的研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2015, 35(1): 41-46.
[9]	高岩,黄启玉,马桂霞,尉敏,顾琳婕. 轮古稠油乳化降黏的实验研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2014, 34(3): 45-47.
[10]	顾琳婕,黄启玉,马桂霞,高岩. 掺稀质量对油井产出液降粘效果的影响[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2011, 31(1): 1-4.