高温高盐油藏驱油用非－阴离子表面活性的剂合成及表征
文献类型：学位论文
| 作者 | 沙鸥 |
| 学位类别 | 理学博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-16 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 鲁润华 |
| 关键词 | 非－阴离子表面活性剂 合成 界面张力 磺化 驱油剂 Anionic-nonionic surfactants synthesis interfacial tension sulfonation oil displacing surfactant |
| 学位专业 | 分析化学 |
| 中文摘要 | 针对目前三次采油苛刻的驱油环境，应寻求一种在无碱、高温(地层温度大于80) ℃、高盐(矿化度20000 mg/L以上)条件下仍能与原油形成10-3～10-4 mN/m超低界面张力的表面活性剂，有效提高采收率的二元驱油体系。非离子与阴离子复合的两性表面活性剂将两种不同性质的亲水基团(非离子基团和阴离子基团)设计在同一个表面活性剂分子中，能兼具阴离子和非离子表面活性剂的优点，形成优势互补、性能优良的两性表面活性剂。非－阴离子表面活性剂被认为是未来取代石油磺酸盐应用于高温高盐油藏的非常有潜力的新型驱油用表面活性剂之一。 本论文针对胜利油田胜坨二区、孤岛B-61、海上原油展开研究，设计并合成了三类非－阴离子表面活性剂，分别为壬基酚磺酸聚氧乙烯醚磺酸盐、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐。研究了它们的合成路线、产物的临界胶束浓度(cmc)、界面张力、抗盐及抗钙镁离子能力，并进行了物理模拟驱油流程试验。通过红外光谱、核磁共振波谱对表面活性剂的结构进行了表征。同时，通过表面活性剂合成实验，探寻了适用于胜利油田原油的表面活性剂合适的烷碳当量(EACN)和适宜的亲水亲油平衡值(HLB)。 主要研究内容如下：以烷基酚为起始剂，通过乙氧基化、氯代、磺化反应，在烷基酚苯环上引入磺酸根基团，同时对烷基酚聚醚的端羟基再次磺化，合成了烷基酚磺酸聚醚磺酸盐，并采用红外光谱、核磁共振波谱对产物结构进行了表征。质量分数0.3％的表面活性剂模拟水溶液与胜坨二区原油间界面张力可达到10-3 mN/m，耐盐性能达到30000 mg/L，抗钙镁离子能力达到1000 mg/L，耐温性能＞90 ℃。室内物模试验表明：二元复合驱(聚合物+活性剂)体系可提高采收率16.4 %，且聚合物+活性剂体系能充分发挥协同效应。 以动植物油脂提取的月桂酸(lauric acid，C12)为起始剂，经过环氧乙烷直接加成、氯代和磺化反应，合成了月桂酸聚醚磺酸盐表面活性剂，把月桂酸聚醚单、双酯一同作为表面活性剂的活性组分而不加分离，对产物组成、结构和性能进行了表征，并与胜利油田孤岛B-61原油进行了高温高盐环境下油水界面张力的测定以及物理模拟试验。 以脂肪醇为起始剂，通过乙氧基化丙氧基化、环氧化、磺化等反应，合成了特殊结构的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐，对合成的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐进行了结构表征，并针对胜利油田海上原油进行了性能评价。 根据相似相容原理，采用不同碳数的正构烷烃对胜利油田不同区块原油进行了表面活性剂的等效碳原子数的实验测定，通过试验确定了适合于胜利油田原油的表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB)。 本研究可为未来采用分子模拟技术合成胜利油田驱油用表面活性剂提供相关的理论依据和实验基础。 |
| 学科主题 | 有机分离与分析 |
| 公开日期 | 2013-04-27 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/2955]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 沙鸥. 高温高盐油藏驱油用非－阴离子表面活性的剂合成及表征[D]. 中国科学院研究生院. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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