在(zai)三元復(fu)(fu)合驅(qu)中(zhong)，油(you)(you)(you)/水(shui)間(jian)的(de)(de)(de)界面張(zhang)力(li)是一項非常(chang)重要(yao)的(de)(de)(de)參數，它決定著復(fu)(fu)合驅(qu)的(de)(de)(de)驅(qu)油(you)(you)(you)效率(lv)，是復(fu)(fu)合驅(qu)配方(fang)篩選的(de)(de)(de)一個重要(yao)評價指(zhi)標，對于(yu)(yu)三元復(fu)(fu)合體系(xi)機(ji)理(li)研(yan)究(jiu)也起著至關(guan)重要(yao)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用［1-8］。復(fu)(fu)合體系(xi)注入地層后(hou)，在(zai)地層剪切(qie)力(li)作(zuo)(zuo)用下原油(you)(you)(you)會與(yu)注入體系(xi)不斷發生乳(ru)(ru)化(hua)、攜帶、再(zai)次(ci)(ci)(ci)乳(ru)(ru)化(hua)，在(zai)提高洗油(you)(you)(you)效率(lv)的(de)(de)(de)同時(shi)抑制驅(qu)油(you)(you)(you)劑沿原水(shui)流通道(dao)突進(jin)(jin)［9-14］。對復(fu)(fu)合體系(xi)乳(ru)(ru)化(hua)作(zuo)(zuo)用的(de)(de)(de)報道(dao)多(duo)為相(xiang)(xiang)同含水(shui)率(lv)一次(ci)(ci)(ci)均化(hua)后(hou)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)，為了(le)模擬不斷驅(qu)替多(duo)次(ci)(ci)(ci)乳(ru)(ru)化(hua)的(de)(de)(de)過程(cheng)，設(she)計開展了(le)多(duo)次(ci)(ci)(ci)乳(ru)(ru)化(hua)實(shi)驗。由(you)于(yu)(yu)水(shui)相(xiang)(xiang)和(he)上相(xiang)(xiang)油(you)(you)(you)經(jing)多(duo)次(ci)(ci)(ci)乳(ru)(ru)化(hua)后(hou)組(zu)成和(he)性質會發生很大(da)變化(hua)，必然影響界面張(zhang)力(li)大(da)小，本文首次(ci)(ci)(ci)測定了(le)不同含水(shui)率(lv)的(de)(de)(de)三元體系(xi)與(yu)原油(you)(you)(you)多(duo)次(ci)(ci)(ci)乳(ru)(ru)化(hua)過程(cheng)中(zhong)水(shui)相(xiang)(xiang)與(yu)上相(xiang)(xiang)油(you)(you)(you)和(he)原油(you)(you)(you)間(jian)界面張(zhang)力(li)，據此研(yan)究(jiu)了(le)界面張(zhang)力(li)變化(hua)規律。相(xiang)(xiang)關(guan)成果(guo)對更進(jin)(jin)一步了(le)解化(hua)學驅(qu)的(de)(de)(de)機(ji)理(li)，優(you)化(hua)現場配方(fang)設(she)計具(ju)有(you)重要(yao)的(de)(de)(de)指(zhi)導意義(yi)。

1實驗(yan)部分

1.1材料與(yu)儀器

烷基(ji)苯(ben)磺酸鹽;NaOH，分析純;聚丙烯(xi)酰(xian)胺(2 500萬HPAM);原油，大(da)慶(qing)油田六廠聯合站(zhan);污水(shui)，大(da)慶(qing)油田六廠深(shen)度處理污水(shui)。

POLYTON均質器;Model TX500C界面張力儀。

1.2實驗(yan)方法

配制活(huo)性劑濃(nong)(nong)度為(wei)0.3%，NaOH濃(nong)(nong)度為(wei)1.2%，聚丙烯酰胺濃(nong)(nong)度為(wei)2 000 mg/L的(de)三元復(fu)合體(ti)系，及活(huo)性劑濃(nong)(nong)度為(wei)0.3%，NaOH濃(nong)(nong)度為(wei)1.2%的(de)二(er)元復(fu)合體(ti)系，取不同體(ti)積(ji)的(de)原(yuan)油(you)(you)和復(fu)合體(ti)系，放(fang)入25 mL比色管中(zhong)，在溫(wen)度為(wei)45℃的(de)情況(kuang)下，用均質(zhi)器11 000 r/min攪拌1 min后(hou)，放(fang)置在恒溫(wen)箱中(zhong);24 h后(hou)，待油(you)(you)水(shui)分相后(hou)，取出下相水(shui)，重新與(yu)新原(yuan)油(you)(you)用均質(zhi)器11 000 r/min攪拌1 min進行乳化;每次乳化后(hou)，測定水(shui)相與(yu)原(yuan)油(you)(you)及與(yu)上相油(you)(you)間(jian)的(de)界面張力。

2結(jie)果與討(tao)論

2.1乳化次(ci)數對三元復合體(ti)系與原油(you)界面張(zhang)力的影響

界(jie)面張力的(de)高低反應(ying)體(ti)系(xi)啟動(dong)剩余(yu)油的(de)能力，分析(xi)含(han)水不(bu)同的(de)三元體(ti)系(xi)多次乳化后與原油間(jian)的(de)界(jie)面張力見圖1。

圖1水相與原油間(jian)界面張力隨乳化(hua)次數(shu)變化(hua)

由圖(tu)1可(ke)(ke)知，含水為50%的(de)三(san)(san)元(yuan)體(ti)(ti)系(xi)與(yu)原(yuan)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)間的(de)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)乳化第5次(ci)后(hou)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)仍能(neng)(neng)達(da)到超低(di)(di)(di)(di)，出(chu)現比最(zui)初(chu)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)值(zhi)(zhi)還(huan)低(di)(di)(di)(di)的(de)現象，為多(duo)次(ci)乳化后(hou)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)數(shu)值(zhi)(zhi)中的(de)最(zui)低(di)(di)(di)(di)點，因(yin)為體(ti)(ti)系(xi)與(yu)原(yuan)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)多(duo)次(ci)乳化后(hou)形成新(xin)的(de)石油(you)(you)(you)(you)(you)(you)酸(suan)皂等活性物(wu)質(zhi)，不斷(duan)累積溶于水相(xiang)中，有增溶的(de)原(yuan)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)存在，該復合(he)體(ti)(ti)系(xi)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)也有超低(di)(di)(di)(di)的(de)可(ke)(ke)能(neng)(neng)［15］。乳化第6次(ci)以(yi)后(hou)水相(xiang)與(yu)原(yuan)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)的(de)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)開始不能(neng)(neng)達(da)到超低(di)(di)(di)(di)。而含水為80%和90%的(de)三(san)(san)元(yuan)體(ti)(ti)系(xi)乳化第8次(ci)后(hou)水相(xiang)與(yu)原(yuan)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)的(de)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)仍能(neng)(neng)達(da)到超低(di)(di)(di)(di)。說明，三(san)(san)元(yuan)體(ti)(ti)系(xi)多(duo)次(ci)乳化后(hou)水相(xiang)與(yu)原(yuan)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)具(ju)有較(jiao)強的(de)保持超低(di)(di)(di)(di)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)的(de)能(neng)(neng)力(li)(li)。目前，大慶油(you)(you)(you)(you)(you)(you)田(tian)三(san)(san)元(yuan)復合(he)驅(qu)現場(chang)試驗(yan)含水達(da)到80%甚至90%以(yi)上，因(yin)此，在不考(kao)慮其它因(yin)素影響的(de)條件下(xia)，地(di)下(xia)原(yuan)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)與(yu)三(san)(san)元(yuan)體(ti)(ti)系(xi)應該能(neng)(neng)保持良好(hao)超低(di)(di)(di)(di)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)，且在一(yi)定范(fan)圍內，超低(di)(di)(di)(di)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)低(di)(di)(di)(di)于初(chu)始界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)。另外，從圖(tu)中還(huan)可(ke)(ke)看出(chu)隨著乳化次(ci)數(shu)增加，三(san)(san)元(yuan)體(ti)(ti)系(xi)與(yu)原(yuan)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)間最(zui)低(di)(di)(di)(di)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)值(zhi)(zhi)有先下(xia)降(jiang)后(hou)升(sheng)高趨(qu)勢，有利(li)于啟動(dong)剩余油(you)(you)(you)(you)(you)(you)。

2.2乳化次數對三元復合體系與上相油間界面張力的(de)影響

含水不同的(de)三元(yuan)體系與乳化后上(shang)相油(you)間(jian)的(de)界(jie)面張力變化關系，見圖2。

圖2水相與上相油間界面(mian)張力隨乳化(hua)次(ci)數變化(hua)關系(xi)

由(you)圖2可知，隨(sui)著(zhu)含(han)水(shui)增(zeng)加(jia)，水(shui)相(xiang)(xiang)與(yu)上(shang)相(xiang)(xiang)油(you)(you)間(jian)的(de)界面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)達到超(chao)低的(de)次(ci)(ci)(ci)數增(zeng)加(jia)，含(han)水(shui)50%的(de)三(san)元(yuan)體系(xi)(xi)與(yu)上(shang)相(xiang)(xiang)油(you)(you)，第3次(ci)(ci)(ci)以后界面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)不能達到超(chao)低，而含(han)水(shui)80%和(he)(he)(he)90%的(de)三(san)元(yuan)體系(xi)(xi)分別在第7次(ci)(ci)(ci)和(he)(he)(he)第8次(ci)(ci)(ci)乳化(hua)后仍能與(yu)上(shang)相(xiang)(xiang)油(you)(you)間(jian)達到超(chao)低。因(yin)為隨(sui)著(zhu)含(han)水(shui)率的(de)增(zeng)加(jia)三(san)元(yuan)體系(xi)(xi)表面(mian)(mian)活(huo)性劑和(he)(he)(he)堿(jian)的(de)含(han)量更多，表面(mian)(mian)活(huo)性劑、堿(jian)與(yu)原油(you)(you)之間(jian)的(de)比例(li)也更大，因(yin)而降低界面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)效果越好［16-18］。

2.3水相與原(yuan)油(you)間和與上相油(you)間的界面張力比較(jiao)

對含水為50%，80%和(he)(he)90%三元體系的(de)水相(xiang)(xiang)與原(yuan)油(you)間(jian)和(he)(he)與上相(xiang)(xiang)油(you)間(jian)的(de)界(jie)面張(zhang)力變(bian)化趨勢進行比(bi)較，見圖(tu)3～圖(tu)5。

圖3含水(shui)50%體系水(shui)相(xiang)與(yu)原油間和與(yu)上相(xiang)油間的界面張力比(bi)較(jiao)

圖(tu)4含水(shui)80%體系水(shui)相與(yu)原(yuan)油(you)間和(he)與(yu)上相油(you)間的界面(mian)張力(li)比較

圖(tu)5含水90%體系水相(xiang)與原油間和與上相(xiang)油間的(de)界(jie)面張力比(bi)較

從總體上看，水(shui)相(xiang)(xiang)與(yu)原(yuan)油(you)(you)間的界面(mian)張力低于(yu)其與(yu)上相(xiang)(xiang)油(you)(you)間的界面(mian)張力，在乳化(hua)第6次(ci)以后(hou)兩者開始趨同。說(shuo)明乳化(hua)會導致(zhi)油(you)(you)相(xiang)(xiang)中的組成發生變(bian)化(hua)，進(jin)(jin)而導致(zhi)油(you)(you)相(xiang)(xiang)性(xing)質發生變(bian)化(hua)。因此在復合(he)驅驅替的適當(dang)時機應對(dui)驅油(you)(you)體系的配(pei)方進(jin)(jin)行相(xiang)(xiang)應調整。

2.4體系配方對界面張力的(de)影響

分(fen)別考察了二元體(ti)系和三(san)元體(ti)系與原油間和與上相油間的界面張力(li)，見(jian)圖6和圖7。

圖(tu)6二元(yuan)體系和三元(yuan)體系與原油間(jian)界(jie)面張力

由圖可知，無論是與原油間(jian)的(de)界面張力還是與上(shang)相油間(jian)的(de)界面張力達到超(chao)低時的(de)乳(ru)化(hua)次數二(er)元(yuan)(yuan)體(ti)(ti)系(xi)都多(duo)于三(san)元(yuan)(yuan)體(ti)(ti)系(xi)。三(san)元(yuan)(yuan)體(ti)(ti)系(xi)中由于聚合物的(de)存在(zai)(zai)致(zhi)使(shi)表(biao)面活性(xing)劑在(zai)(zai)界面排列沒有二(er)元(yuan)(yuan)體(ti)(ti)系(xi)中表(biao)面活性(xing)劑排列的(de)更緊密，因而二(er)元(yuan)(yuan)體(ti)(ti)系(xi)乳(ru)化(hua)性(xing)能總體(ti)(ti)上(shang)略(lve)高于三(san)元(yuan)(yuan)體(ti)(ti)系(xi)。因此在(zai)(zai)復合驅注入段塞優化(hua)時可適(shi)當考慮二(er)元(yuan)(yuan)體(ti)(ti)系(xi)。

圖(tu)7二元體(ti)系和三元體(ti)系與上相油間界面張力

3結論

(1)三(san)元體系與大慶(qing)六廠原油(you)多(duo)次乳(ru)化(hua)后，具有較強的保(bao)持超低界面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)的能力(li)(li)，在不考慮其它因素影響的條件下(xia)，地下(xia)原油(you)與三(san)元體系應該能保(bao)持良好超低界面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)，且(qie)在一定范圍內(nei)，超低界面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)比(bi)初始界面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)還低。

(2)水相(xiang)(xiang)(xiang)與上相(xiang)(xiang)(xiang)油間(jian)界面(mian)張力達到超低的(de)(de)乳(ru)化(hua)(hua)次(ci)數隨(sui)含水增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia)。乳(ru)化(hua)(hua)次(ci)數相(xiang)(xiang)(xiang)同時(shi)，水相(xiang)(xiang)(xiang)與原油間(jian)界面(mian)張力低于(yu)其與上相(xiang)(xiang)(xiang)油間(jian)界面(mian)張力。隨(sui)著(zhu)乳(ru)化(hua)(hua)次(ci)數增(zeng)加(jia)，三元(yuan)體(ti)系(xi)與原油間(jian)界面(mian)張力值(zhi)有(you)先下降后升高的(de)(de)趨(qu)勢，這種變(bian)化(hua)(hua)趨(qu)勢有(you)利于(yu)啟動剩余(yu)油。多次(ci)乳(ru)化(hua)(hua)導致油相(xiang)(xiang)(xiang)性質發(fa)生變(bian)化(hua)(hua)，因(yin)此在復合驅驅替的(de)(de)適(shi)當時(shi)機應對驅油體(ti)系(xi)的(de)(de)配方進行(xing)相(xiang)(xiang)(xiang)應調(diao)整。

(3)二(er)元體(ti)(ti)系(xi)乳化(hua)(hua)性能總(zong)體(ti)(ti)上略高于三元體(ti)(ti)系(xi)，在(zai)段塞優化(hua)(hua)時可適當考慮二(er)元體(ti)(ti)系(xi)。