低(di)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張力(li)(li)有利(li)于剩余(yu)油(you)(you)的(de)啟動和(he)殘(can)余(yu)油(you)(you)的(de)運移，因(yin)此提高采油(you)(you)收率的(de)關鍵取決(jue)于體(ti)系界(jie)(jie)面(mian)(mian)張力(li)(li)降(jiang)低(di)的(de)程度(du)。依(yi)據(ju)毛細管(guan)原理，毛細管(guan)準數與界(jie)(jie)面(mian)(mian)張力(li)(li)的(de)關系為(wei)Nc=ην/δ，其中Nc為(wei)毛管(guan)數，δ為(wei)驅(qu)替相與被驅(qu)替相之間的(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張力(li)(li)。Nc值越大，驅(qu)油(you)(you)效率越好，其中降(jiang)低(di)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張力(li)(li)δ是(shi)表面(mian)(mian)活(huo)性劑驅(qu)的(de)主要根(gen)據(ju)。下面(mian)(mian)簡單的(de)測定石油(you)(you)磺酸鹽、聚(ju)丙烯酰胺濃度(du)對界(jie)(jie)面(mian)(mian)張力(li)(li)的(de)影響。

界面(mian)(mian)張(zhang)力(li)由dIFT型雙通道動態(tai)界面(mian)(mian)張(zhang)力(li)儀測得,將毛細管放入(ru)界面(mian)(mian)張(zhang)力(li)儀中，調整溫度(du)55℃，轉速5000 r/min。隔一定(ding)時(shi)間記錄(lu)下油(you)滴直徑(jing)，一般情況下2 h就達(da)到動態(tai)平衡，界面(mian)(mian)張(zhang)力(li)值不再發(fa)生變化(hua)，最后由電(dian)腦軟(ruan)件計算出界面(mian)(mian)張(zhang)力(li)的大小。

石油磺酸鹽濃度對界面張力的影響

圖1不同石油磺(huang)酸鹽濃(nong)度下體系界面(mian)張力隨時間(jian)變(bian)化規(gui)律

將(jiang)復合體(ti)系中(zhong)聚丙烯(xi)酰胺濃(nong)度設定為(wei)1000 ppm、碳酸(suan)鈉濃(nong)度設定為(wei)0.6%，模擬污(wu)水礦化(hua)度4200 mg/L時(shi)，考察了不同石油(you)磺酸(suan)鹽(yan)濃(nong)度下復合體(ti)系界面張力(li)隨時(shi)間的變化(hua)規律，實驗結果(guo)如圖1所示。

可(ke)以看出，當石油(you)(you)(you)磺酸(suan)鹽(yan)總質量濃度(du)較(jiao)(jiao)低(di)時，初始界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力值(zhi)(zhi)較(jiao)(jiao)大(da)，當濃度(du)較(jiao)(jiao)高時，初始界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力值(zhi)(zhi)較(jiao)(jiao)低(di)，但平衡后界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力值(zhi)(zhi)變(bian)化不(bu)大(da)。該復合體系與(yu)原油(you)(you)(you)間(jian)的油(you)(you)(you)水(shui)界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力在90 min衡，120 min力穩定不(bu)變(bian)。可(ke)以確(que)定，在0.025%～0.4%濃度(du)范圍內石油(you)(you)(you)磺酸(suan)鹽(yan)對最(zui)低(di)界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力值(zhi)(zhi)影(ying)響(xiang)不(bu)大(da)，都能形成10-3mN/m數量級的超(chao)低(di)界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力，且到達最(zui)低(di)界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力的時間(jian)基本相同，表現(xian)出較(jiao)(jiao)寬濃度(du)范圍下的超(chao)低(di)界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力。

聚丙(bing)烯酰胺濃度對界面張力的影響

在石油磺酸鹽濃度(du)為0.1%，模(mo)擬污(wu)水(shui)礦(kuang)化(hua)度(du)4200 mg/L，碳酸鈉濃度(du)0.6%條件下(xia)，分別(bie)測定聚丙烯(xi)酰胺濃度(du)為500、1000和2000 mg/L的復(fu)合體系隨時間變化(hua)的界面張力值，結果如圖2所示。

圖2不同聚丙烯酰(xian)胺濃度復合體系界面張力隨時間變化規律(lv)

可以(yi)看出，聚丙烯酰(xian)胺(an)濃(nong)度越(yue)(yue)(yue)低(di)，復(fu)合(he)體(ti)系(xi)(xi)界(jie)面(mian)張力(li)達到最低(di)界(jie)面(mian)張力(li)值(zhi)(zhi)(zhi)的(de)時間越(yue)(yue)(yue)短。聚丙烯酰(xian)胺(an)濃(nong)度越(yue)(yue)(yue)高(gao)，復(fu)合(he)體(ti)系(xi)(xi)越(yue)(yue)(yue)不容易(yi)達到最低(di)界(jie)面(mian)張力(li)值(zhi)(zhi)(zhi)，相同(tong)時間下的(de)界(jie)面(mian)張力(li)值(zhi)(zhi)(zhi)顯著升(sheng)高(gao)。這是因為聚丙烯酰(xian)胺(an)屬于水(shui)溶性高(gao)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)聚合(he)物，濃(nong)度越(yue)(yue)(yue)高(gao)，三元復(fu)合(he)體(ti)系(xi)(xi)的(de)粘度越(yue)(yue)(yue)大(da)，越(yue)(yue)(yue)不利(li)于體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)擴散，容易(yi)形(xing)成(cheng)石(shi)油磺酸鹽(yan)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)聚集，導致油水(shui)界(jie)面(mian)上(shang)石(shi)油磺酸鹽(yan)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)吸附量(liang)減(jian)小，復(fu)合(he)體(ti)系(xi)(xi)界(jie)面(mian)張力(li)升(sheng)高(gao)。所以(yi)，選擇較低(di)的(de)聚丙烯酰(xian)胺(an)濃(nong)度500～1000 ppm時，該復(fu)合(he)體(ti)系(xi)(xi)能形(xing)成(cheng)10-3mN/m數量(liang)級的(de)超低(di)界(jie)面(mian)張力(li)值(zhi)(zhi)(zhi)，同(tong)時根(gen)據井口注(zhu)入濃(nong)度要(yao)求確定聚丙烯酰(xian)胺(an)濃(nong)度，有利(li)于經濟效(xiao)益的(de)提高(gao)。