新型驱油用非离子表面活性剂的合成与性能研究

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碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合驱是一种有效的三次采油技术,然而近年来的矿场试验逐渐暴露出三元复合驱的缺陷。为了避免这些缺陷,表面活性剂-聚合物(SP)无碱二元复合驱的呼声越来越高。然而适用于ASP的表面活性剂在无碱条件通常效果不佳,因此需要开发新的无碱驱油用表面活性剂。本文研究了一种新型驱油用非离子表面活性剂——月桂酸二甘醇酰胺及其同系物脂肪酸单乙醇酰胺乙氧基化物的合成、表征、基本界面化学性能及其用作无碱驱油剂的可行性。结果表明,在氧化镁(MgO)存在下,用月桂酰氯与二甘醇胺反应,可以得到高纯度的月桂酸二甘醇酰胺。另一方面,用脂肪酸单乙醇酰胺加成环氧乙烷也可以得到类似的化合物。综合化学分析、薄层色谱分析、熔点测定、红外光谱、质谱以及核磁共振1HNMR等的分析结果,证明合成产品为目标产物。界面化学性能测定表明,月桂酸二甘醇酰胺及其同系物脂肪酸单乙醇酰胺乙氧基化物具有很高的表面活性。45℃时临界胶束浓度(cmc)大都在10-610-5 mol/L数量级。它们在气/液界面上具有很高的饱和吸附量,分子截面积为0.290.36 nm2,小于SDS分子的0.5nm2,饱和吸附时表面张力(γcmc)均小于28 mN/m。作为非离子表面活性剂,月桂酸二甘醇酰胺具有很高的耐盐能力,能够溶于含有2000 mg/L Ca2+的水溶液中而不沉淀,其cmc对CaCl2几乎不敏感。脂肪酸单乙醇酰胺乙氧基化物能够作为驱油用表面活性剂,用于配制无碱驱油剂。在总表面活性剂质量分数为0.010.5%的浓度范围内,能使大庆原油/地层水的界面张力降至10-310-4mN/m数量级。配制的无碱驱油剂具有优良的抗吸附能力,驱油试验能在水驱基础上提高采收率18.6±0.4 %。
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