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随着三次采油技术的发展和推广,受采油地质条件的影响,即地层越深,地层水的含盐度和温度会相对较高,从而导致表面活性剂在地层中发生色谱分离不能有效的提高采收率,且由于所需要的表面活性剂浓度较高、用量较大,费用也就相当可观。因此寻找高效、具有耐温抗盐性能的表面活性剂,并根据具体情况提出合适的配方成为近年来迫切需要研究的工作。本文从目前驱油用表面活性剂的要求出发,结合超支化聚合物的特点,通过对端羟基超支化聚合物(HPAE)进行改性制备出新型的超支化聚合物表面活性剂:烷基磺酸盐超支化聚合物表面活性剂(SHBP)和烷基芳基磺酸盐超支化聚合物表面活性剂(AAS-HBP);采用单因素实验对SHBP的合成条件进行优化,利用红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、扫描电镜能谱对产品的结构进行表征;采用表面张力仪测定了产品溶液的表面活性、CMC,通过“量筒法”考察了SHBP和AAS-HBP的乳化性,并和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)进行比较,研究了SHBP和AAS-HBP对NaCl、MgCl2、CaCl2的容忍度;将SHBP和AAS-HBP应用于原油,通过室内评价实验对产物的原油/水界面张力、润湿性、粘附功、洗油效率进行了考察,并和石油磺酸盐进行复配比较。SHBP合成的单因素实验结果表明: SHBP合成的较佳条件为:酯化反应温度105℃,反应时间3h;磺化反应温度为95℃,HBPE用量为0.01mol时,n(Na2SO3): n(NaHSO3)=1:2,NaNO3用量为HBPE和NaHSO3总质量的2%, n(HBPE): n(NaHSO3)=1:9,反应时间为7h;采用FTIR、1H-NMR、扫描电镜能谱对产物进行了表征,结果表明,合成按照预期合成路线进行,得到了预期产物;采用GPC测定了产物的相对分子质量,结果表明:产物相对分子质量分布范围较窄。SHBP和AAS-HBP性能研究实验结果表明:(1)随着磺化度的增加,SHBP的表面活性增加,CMC减小,磺化度为5.19mmol·g-1时,CMC为0.63mmol·L-1,γCMC为28.1mN·m-1;AAS-HBP CMC为0.40mmol·L-1,γCMC为25.55mN·m-1;SHBP和AAS-HBP比传统的烷基芳基磺酸盐型表面活性剂SDBS有更低的CMC和更强的降低水表面张力的能力;AAS-HBP和SHBP与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)乳化力相当,但SHBP和AAS-HBP与石蜡形成的乳液稳定性优于SDBS;产物SHBP的磺化度越大,表面活性越高;磺化度越低,对NaCl的容忍度越高,可以通过改变磺化度调节SHBP对NaCl的容忍度;在25℃下,SHBP(浓度为5mmol/L)对NaCl、MgCl2、CaCl2的容忍度分别是150g/L、65g/L、40g/L;AAS-HBP(浓度为5mmol/L)对NaCl、MgCl2、CaCl2的容忍度分别是110g/L、85g/L、80g/L。应用实验结果表明:与任何单一品种表面活性剂类似,SHBP、AAS-HBP单独使用不能使油/水界面张力降到超低界面张力(10-3mN/m数量级),但通过表面活性剂复配、加入适量(2%)弱碱如碳酸钠,在50℃,表面活性剂浓度0.15%条件下,可使油/水界面张力达到超低界面张力,即10-3mN/m数量级;SHBP和AAS-HBP可以使岩心表面的润湿性向亲水方向转变;SHBP、AAS-HBP与石油磺酸盐的复配剂可以将体系的粘附功降低4个数量级;利用热分析仪器和化学方法研究了SHBP和AAS-HBP的热稳定性。结果表明,SHBP和AAS-HBP的热稳定度均大于95%,具有良好的热稳定性;通过静态脱油实验,考察了SHBP和AAS-HBP对模拟油砂的洗油效率,在50℃下洗油时间2h,0.15%SHBP的洗油效率为86.3%,0.15%AAS-HBP的洗油效率为84.9%,而其复配体系洗油效率可高达92%以上。