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乙醇胺與勝坨油田坨28區(qū)塊原油5類活性組分模擬油的動(dòng)態(tài)界面張力（一）
來(lái)源：油氣地質(zhì)與采收率 瀏覽 77 次 發(fā)布時(shí)間:2024-11-22
為明確勝坨油田坨28區(qū)塊原油中活性組分與有機(jī)堿乙醇胺間的相互作用對(duì)動(dòng)態(tài)界面張力的影響，采用SARA四組分分離方法對(duì)坨28區(qū)塊原油進(jìn)行分離，獲得飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等組分；利用醇?jí)A萃取法獲得酸性組分；通過(guò)旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)定了乙醇胺與坨28區(qū)塊原油活性組分模擬油間的動(dòng)態(tài)界面張力。研究結(jié)果表明：酸性組分是原油的主要活性組分，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)及結(jié)構(gòu)對(duì)有機(jī)堿與原油間界面張力的行為具有關(guān)鍵性影響，體系動(dòng)態(tài)界面張力的最低值可達(dá)10-2mN/m數(shù)量級(jí)；酸性組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，低界面張力維持時(shí)間越長(zhǎng)。對(duì)于坨28區(qū)塊原油，與乙醇胺作用的難易順序?yàn)椋核嵝越M分最強(qiáng)，膠質(zhì)次之，瀝青質(zhì)、飽和分和芳香分與之作用比較微弱。
隨石油勘探開(kāi)發(fā)程度的加深，中國(guó)注水開(kāi)發(fā)油田主體已進(jìn)入高含水、高采出程度開(kāi)發(fā)階段。隨可采儲(chǔ)量逐漸減少，急需開(kāi)發(fā)水驅(qū)后接替技術(shù)。目前，三次采油已成為油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的重要保障。
堿與原油中的有機(jī)酸類物質(zhì)反應(yīng)生成有機(jī)酸皂，可以有效降低油水界面張力和界面粘度。同時(shí)，堿可以減少表面活性劑和聚合物在油層孔隙中的吸附滯留，從而減少化學(xué)劑的損失。在堿—表面活性劑—聚合物（ASP）三元復(fù)合體系中，堿的加入還可減少表面活性劑的用量，且拓寬表面活性劑的活性范圍。ASP三元復(fù)合驅(qū)已在勝利等油田進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)先導(dǎo)性試驗(yàn)，采收率提高20%以上。然而，無(wú)機(jī)堿的加入帶來(lái)注采系統(tǒng)結(jié)垢，設(shè)備嚴(yán)重腐蝕，采出液乳化處理困難等一系列問(wèn)題。利用有機(jī)堿替代無(wú)機(jī)堿，既能充分利用原油中的石油酸，又有望解決結(jié)垢等問(wèn)題，因此，開(kāi)展高效有機(jī)堿的研究具有非常重要的意義。筆者研究了有機(jī)堿乙醇胺與勝坨油田坨28區(qū)塊原油活性組分模擬油間的界面張力，探索了有機(jī)堿與原油發(fā)生相互作用的機(jī)理，以期為有機(jī)堿的礦場(chǎng)應(yīng)用提供指導(dǎo)。
1實(shí)驗(yàn)試劑與方法
實(shí)驗(yàn)試劑包括勝坨油田坨28區(qū)塊原油、乙醇胺（分析純）、油酸、石蠟油和航空煤油。其中，航空煤油經(jīng)硅膠柱提純后與二次去離子水的界面張力約為40mN/m（30℃）。實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水配制的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇胺溶液。油相分別為石蠟油配制的不同濃度油酸模擬油及航空煤油配制的原油活性組分模擬油。
原油活性組分分離方法是：采用SARA四組分分離方法得到飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)；采用醇?jí)A萃取法分離得到酸性組分；界面張力的測(cè)定方法是：在油水體積比約為1∶200，實(shí)驗(yàn)溫度均為（70.0±0.5）℃的條件下，采用芬蘭Kibron公司全量程界面張力儀，利用旋轉(zhuǎn)滴法測(cè)定乙醇胺溶液與石蠟油配制的油酸模擬油以及航空煤油配制的原油活性組分模擬油的動(dòng)態(tài)界面張力；通過(guò)攝像機(jī)所獲取的液滴形狀，讀取液滴的長(zhǎng)度及寬度，然后通過(guò)相應(yīng)公式計(jì)算得到界面張力，當(dāng)界面張力數(shù)值在30min內(nèi)變化小于1%時(shí)為動(dòng)態(tài)界面張力穩(wěn)態(tài)值。