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無機鹽濃度對HPAM不同復(fù)配體系降低界面張力能力的影響（二）
來源：精細石油化工進展 瀏覽 16 次 發(fā)布時間:2025-05-09
2.3 HPAM和OP-10復(fù)配體系的界面活性
將HPAM配制成質(zhì)量分數(shù)為0.10%的水溶液，與不同濃度的OP-10按不同比例復(fù)配，并測定不同復(fù)配體系的界面活性，結(jié)果見表3。
表3 0.10%HPAM與不同質(zhì)量分數(shù)OP-10復(fù)配體系的界面活性
由表3可知：與純OP-10相比，不同復(fù)配體系的界面張力均有所下降。當兩者的復(fù)配比例為1∶3時，OP-10質(zhì)量分數(shù)為1.00%時界面張力值下降得最多，約為0.002 mN/m；當復(fù)配比例為1∶6時，各復(fù)配體系界面張力均下降，而OP-10濃度為0.50%時界面張力下降的幅度最大，約為0.006 mN/m；復(fù)配比例為1∶9時，OP-10濃度為0.50%時界面張力下降最多，約為0.004 mN/m。由此可見，當HPAM濃度為0.10%、OP-10濃度為0.50%、復(fù)配比例為1∶6時，HPAM與OP-10之間的協(xié)同效應(yīng)最強。
固定HPAM質(zhì)量分數(shù)為0.05%，與不同質(zhì)量分數(shù)的OP-10進行復(fù)配試驗，結(jié)果見表4。由表4可知：當復(fù)配比例為1∶3時，不同復(fù)配體系與單一表面活性劑的界面張力值相比有所上升；當復(fù)配比例為1∶6時，不同復(fù)配體系的界面張力均有所下降，其中OP-10的質(zhì)量分數(shù)為0.50%時，復(fù)配體系的界面張力下降最多，大約為0.003 mN/m；當復(fù)配比例為1∶9時，質(zhì)量分數(shù)為0.30%的OP-10復(fù)配體系的界面張力值與單一表面活性劑體系的界面張力值相比，下降約0.004 mN/m；質(zhì)量分數(shù)為1.00%的OP-10復(fù)配體系的界面張力值與單一表面活性劑體系的界面張力值相比，上升約0.001 mN/m。。
表4 0.05%HPAM與不同質(zhì)量分數(shù)OP-10復(fù)配體系的界面活性
進一步調(diào)整HPAM質(zhì)量分數(shù)為0.2%與OP-10復(fù)配后，會出現(xiàn)油滴維持球形的情況，無法測量界面張力，可能的原因是溶液黏度過大。從油滴的形狀為球形亦可分析得知，復(fù)配體系的界面活性很差。故可初步確定最佳二元復(fù)配體系OP-10質(zhì)量分數(shù)為0.50%、HPAM質(zhì)量分數(shù)為0.10%、復(fù)配比例為1∶6。
2.4 HPAM和OP-10復(fù)配體系的界面張力
2.4.1不同復(fù)配體系與原油之間的界面張力
在復(fù)配體系與原油接觸的過程中，界面張力是一個動態(tài)變化的過程，它會隨著時間的推移維持一段時間，最終會趨于一個動態(tài)平衡，這時候的油水界面張力就是一個相對穩(wěn)定的值。根據(jù)前面的實驗可知，OP-10質(zhì)量分數(shù)為0.50%且復(fù)配比例為1∶6時，界面張力下降最明顯，因此，以此種濃度及比例進行實驗。圖3為復(fù)配體系與原油界面張力隨時間變化的動態(tài)關(guān)系。
圖3不同復(fù)配體系界面張力隨時間的變化曲線
由圖3可知：相比于純OP-10，復(fù)配體系的界面張力最小值和穩(wěn)定值均有所下降，且隨著HPAM濃度的增加，界面張力降低得更多，說明HPAM與OP-10之間確實發(fā)生了相互作用，存在一定的協(xié)同效應(yīng)，但復(fù)配體系的界面活性并沒有顯著提高。
2.4.2礦化度對復(fù)配體系性能的影響
新疆M區(qū)油藏地層水礦化度較高，且在聚/表二元驅(qū)的實際應(yīng)用過程中，地層水的礦化度也是變化的，因此，還需進一步考察礦化度對復(fù)配體系界面活性的影響，在HPAM質(zhì)量分數(shù)為0.10%、OP-10質(zhì)量分數(shù)為0.50%且兩者復(fù)配比例為1∶6的復(fù)配體系溶液加入NaCl和CaCl2，考察Na+和Ca2+各自對復(fù)配體系界面活性的變化。Na+對復(fù)配體系油水界面張力的影響見圖4，Ca2+對復(fù)配體系油水界面張力的影響見圖5。
圖4 Na+對油水界面張力的影響
圖5 Ca2+對油水界面張力的影響
由圖4和5可知：隨著Na+濃度的增加，復(fù)配體系的油水界面張力值雖然不斷上升，但是當?shù)V化度上升至50 000 mg/L時，界面張力值增幅很小，僅增加了0.008 mN/m。當Ca2+質(zhì)量濃度增加至1 000 mg/L時，界面張力值增幅也很小，僅上升了0.007 mN/m。這兩種現(xiàn)象證明了隨著礦化度的增加，復(fù)配體系仍然具有較好的抗鹽性能，這也正是非離子表面活性劑的特點。
3結(jié)論
1）AEG050的水溶液渾濁，不易溶于地層水中，不耐高鹽，而其他3種表面活性劑DF-103T、FMEE、OP-10與模擬地層水的配伍性相對較好，耐鹽性也較好。其中，OP-10單劑活性最佳，將油水界面張力降低至10-2mN/m，而DF-103T與FMEE的油水界面張力為10-1mN/m。
2）與純OP-10相比，加入HPAM的不同復(fù)配體系的界面張力均有所下降，證明HPAM能與OP-10發(fā)生一定的協(xié)同作用。其中，最佳二元復(fù)配體系為HPAM質(zhì)量分數(shù)為0.10%、OP-10濃度為0.50%且兩者復(fù)配比例為1∶6。此種復(fù)配體系降低油水界面張力的能力比OP-10更強。
3）與純OP-10相比，0.05%和0.10%質(zhì)量分數(shù)的HPAM與OP-10的復(fù)配體系的界面張力最小值和穩(wěn)定值都有所下降，且隨著HPAM質(zhì)量分數(shù)的增加，界面張力降低更為明顯，進一步證明了HPAM與OP-10之間確實發(fā)生了相互作用，存在一定的協(xié)同效應(yīng)。
4）隨著礦化度的增加，最佳二元復(fù)配體系的界面張力最大只變化了0.008 mN/m左右，證明HPAM和OP-10復(fù)配體系保留了非離子表面活性劑的特點，抗鹽性能較好。