摘要：以不含酸性物質(zhì)的脫酸直餾柴油作為油相，研究了NaOH對重烷基苯磺酸鹽/油體系界面張力的影響。結(jié)果表明，NaOH與原油中的石油酸反應(yīng)生成自表面活性劑并不是油/水界面張力降低的主控因素。NaOH可以改變重烷基苯磺酸鹽體系的最小烷烴碳數(shù)，從而影響界面張力，使界面張力達到超低值。

眾所周知，形成超低界面張力是提高原油采收率的重要機理之一，國內(nèi)外研究人員在研究表面活性劑體系與原油之間的界面張力方面做了許多工作。油/水之間的界面張力與表面活性劑的相對分子質(zhì)量和濃度、電解質(zhì)及堿等因素有關(guān)。有關(guān)無機鹽對油/水界面張力的影響也有一些相關(guān)報道。關(guān)于堿對界面張力的影響，從之前的研究結(jié)果來看，堿對降低界面張力的作用主要體現(xiàn)在堿可以與原油中的酸性物質(zhì)反應(yīng)生成一種皂類（相當(dāng)于一種表面活性劑），輔助溶液中原有的表面活性劑一起降低界面張力，進而使界面張力達到超低。

對于只含一種表面活性劑的水溶液，測定它與一系列正構(gòu)烷烴的界面張力時，發(fā)現(xiàn)與其中一種烷烴的界面張力為最低，則此正構(gòu)烷烴的碳數(shù)稱為該表面活性劑的碳數(shù)最低值（Nmin），也叫最小烷烴碳數(shù)。固定表面活性劑濃度，測定某一種原油與Nmin值不同的系列表面活性劑溶液的界面張力，產(chǎn)生最低界面張力的表面活性劑的Nmin稱為該油相的EACN值。在相行為或界面張力的研究中，可以用烷烴或烷烴混合物代替原油。

堿/表面活性劑/聚合物三元復(fù)合驅(qū)中，堿的加入不僅可以輔助降低界面張力，還可以抑制表面活性劑的損失。雖然三元復(fù)合驅(qū)中堿的加入會引發(fā)一系列問題，但目前油田現(xiàn)場仍廣泛應(yīng)用，二元復(fù)合驅(qū)還不能將其大范圍取代。作者以大慶油田現(xiàn)場應(yīng)用較廣泛的重烷基苯磺酸鹽作為研究對象，通過研究NaOH對該表面活性劑體系Nmin的改變來研究堿對油/水體系界面張力的影響，以期在一定程度上為無堿二元復(fù)合驅(qū)的研究提供一定的理論基礎(chǔ)。為排除油相中酸性物質(zhì)的干擾，研究中采用脫酸直餾柴油作為油相。

實驗部分

主要試劑與儀器：

大慶油田采油四廠原油，密度0.8752 g·mL-1；重烷基苯磺酸鈉（HABS）分為HA、HB及HAB三種，大慶東昊公司生產(chǎn)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為50%，HAB為HA和HB復(fù)配產(chǎn)品；脫酸直餾柴油，濟南石化分公司；部分水解聚丙烯酰胺（HPAM），相對分子質(zhì)量1750萬，大慶煉化公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。dIFT雙通道動態(tài)界面張力儀，芬蘭Kibron公司。

表1 大慶地層水組成

為了排除溶液中無機離子的影響，以去離子水配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的HAB溶液，用界面張力儀測試含有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaOH的HAB溶液與脫酸直餾柴油間的界面張力。

直餾柴油EACN值的測定：

固定表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，改變HA和HB的混合比例，配制碳數(shù)最低值不同的一系列混合表面活性劑溶液作為標(biāo)尺，測定直餾柴油與Nmin值不同的系列表面活性劑溶液間的界面張力，最后得出直餾柴油的EACN值。