混合表面活性剂在化学驱油中的性质研究

发布于:2021-10-05 01:44:30

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油气 田地面工程第 2 卷第 l (06 1 5 期 20 . )  

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混合表面活性剂在化学驱油中的性质研究 
赵佳华 ( 津科 学、 庆 管理 业 天 技大 大 石油 局创 集团)   邓 宇 ( 庆 管 创业 大 石油 理局 集团)   1 .混合表 面活性剂 的溶液性质 
i1 混合表面活性剂胶束生成的理论模型  . 

是一个很重要的参数 ,它直接反 映了混合  胶束中两个表面活性剂组分 的相互作用的强弱 。如 

果|f 8 小于 0 则表示分子问相互吸引,当大于 0 ^ ,  
时,互相排斥 ;它的绝对值越大 ,偏离理想混合的  情况越大。  
Rb g ui h模型 的参数 :  e、 : n e、 c 为纯表面活性    

( )Ci 的理想溶液模型。经推导有如下常  1 lt n 用公式:  
l   …  

:  
C M=x J +(  ) 朋 Cf I 1 1一 C2  

(   剂 1 2及混合表面活性剂的 C C;t  ) , M r 为表 面活  , ,
( ) 2 

性剂 1 在总的混合表面活性剂和混合胶束中的摩尔  分数 ; 为混合胶束 中表面活性剂 1   ,2相互作用  参数。   12 二元混合表面活性剂的胶束性质  . ( )阴离子混合表面活性剂体 系的胶束性质。 1   研究表明 ,阴离子表面活性剂的混合体系一般能使  其表面活性 比使用单一表面活性剂时得以提高 ,而 

上述公式中   、 肼、肥 为混合表 面活性剂 以 C  C   及单一表面活性剂的 C C xy M ; , 为混合胶束和混合  表面活性剂 中组分 1 的摩尔分数。  
( )规则溶液理论模型。Ci 的理想溶液模  2 lt n

型在对 于* 似理 想混 合 的二元 表 面 活性 剂体 系 
CC M 、混合胶束以及单体的组成的预测方面与实验 

有很好的符合 ,但是对于结构相差较大的表面活性 

剂的混合体系的预测很不理想。R b g 基于正规  ui h n 溶液建立了非理想混合胶团理论 ,下面就 R b g  ui h n
的理论公式作一下介绍。  

且对于同系物的混合体 系常具有理想混合 的性质,   有些同类型的表面活性剂 ,*亲水基稍有不 同,虽 
非同系物 ,但适用于同系物混合物的理论亦可应用 
而无 大的偏 差 。  

通过推导能够得到下面在实验中经常用到的两 
个公 式 :  
1  n

同系物混合表面活性剂的物理化学性质一般介  于各单一化合物之间 , 从典型的离子表面活性剂十 

二烷基硫酸钠的混合水溶液的表面张力与浓度的关 
=1   (   3)

(  )I  1一  n

系可看出 ,混合物的表面张力 一 浓度曲线介于两纯 

化合物之问,而且是更接* 于 C C和 y M 。  较小的  那个组分的 ( 并不按两组分的摩尔比均匀分布)  。

-( / l ( n 1  ) 
4 .窖错 处理 


(  4 )

() 2 阴离子 与非离子 表面活性 剂混合体 系的 

的异常类就会在 W n00应 用程序事件 日志中放  i 0 2

个健壮 的软件应 该具有好的错误处理机制。  

置一个条 目。在该类中,封装了一个把异常信息写 
入到操作系统事件 日志中的函数。基类中的自定义  的异常在本系统中是非常有用的,首先它可以记录  每个异常抛出的事件 ,方便管理员确定每个错误发 

当出现异常时,系统应该存储尽可能多的信息,同  时通知用户什么地方发生了错误 。这种方法会礼貌  地通知用户 ,而用户不会看到任何技术细节 。对于 
We b应用程序来说 ,错误 处理的例程正在变得越  来越庞大 、 麻烦 、 以维护。即使是在支持抛 出异  难

生的细节和时问,并据此跟踪 和修复错误 。其次,   系统中的每个模块都可以继承它 ,来 自动使用事件 
日志 。  
( 目主持 栏 杨 军)  

常的 A P N T中,也存 在着一个问题 :为确保系 S. E   统抛出的每个异常都有稳定 的纪录 ,在本系统的基 
类中创建 了 Ss m A pctn xetn的一 个 自 y e . pla0Ecp0 t ii i   定义的派生类。在抛 出每一个异常时 ,这个 自定义  

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油气 田地面工程第 2 5卷第 1期 (0 6 1  20. )

  胶束性 质。对 阴离子 一非离子混 合表面活性剂体  却无法用理想溶液理论解释。在这方 面有些理论 ,   系 , J值一般都为负值 ,其绝对值不是很大 。混  但广泛使用的拟相分离模型基于规则溶液理论 。 其B 合胶束的性 质与两种 表 面活性 剂 的结构的关 系很 
大,混合胶束的尺寸 以空间作用和内部胶束的静 电  
作 用 为主 。  

22 表面活性剂在固 液界面上吸附的影响因素  . /

表面活性剂在 固/ 液界面上 吸附是溶质 、溶剂  和吸附剂三者相互作用的结果,凡能影响它们之间 

  在 阴离子 。 . 非离子混合胶束 中相互作用参数使  相互作用的因素都会影响表面活性剂的吸附作用。 ( )表面活性剂的性质对吸附的影响。一是表  1 用理论计算 出来的  值都是负值。表明混合胶束 
中两表面活性剂之间的作用是相互吸引的。在胶柬  面活性剂类型的影响。一般固体在水溶液 中表面大  形成过程中色散力起 了主要作用 ,因此提 出:非离  多带负电 , 阳离子表面活性剂 比阴离子表面活性  故

子表面活性剂 ( 聚氧乙烯型)由于与水中的质子形  剂更易被吸附。二是不同链长的表 面活性剂 吸附程  成氧鳙离子或者与水分子形成氢键 而显弱阳离子表  度不 同。三是对于聚氧乙烯非离子型表面活性剂还 
面活性剂的特性。在 阴离子 ~ 非离子混合表面活性  有聚氧 乙烯链长 的影响。一般聚氧乙烯链越长则吸  剂之间的吸引作用就是弱的阳离子与阴离子表面活  附越少 。同时 ,表面活性剂的碳氢链上的支链 、极  性基团的横截面积 、固/ 液界面和其他表面活性剂  性剂之问的相互作用 

阴离子 一 非离 子} 合表面活性剂 的 C C随体  的存在 ,都对吸附有重要影响。 昆 M   系的组成,化而变化 ( 变 尤其是结构不相似 的表面活  ( )吸附剂 的表面性质。吸附剂的表面性质不  2
性剂之间) ,这是因为在阴离子表面活性剂的极性  同则具有 不 同的吸附性能。吸附剂大致 可分 为三  基囫的排斥作用大于非离子表面活性剂需要空间的  类 :一是具有强烈吸附位的吸附剂 ,如硅酸 盐等。   水 比作 用。   二是没有 强烈带 电吸附位 的,但具有极性 的吸附 

2 .混合表面活性剂在 固/   液 界 面 上 的 吸附 性 质 
2 1 混 合表面 活性剂 的吸 附性 质  . 

剂 ,如聚酰胺等。三是非极性吸附剂 ,典型 的是炭 
吸附剂 ,其他如聚乙烯等亦属此类。  
( )溶液的 p 3 H值和离子强度。对于一些吸附 

剂 ,如氧化铝等 ,离子表面活性剂在其上的吸附与  表面活性剂损耗是影响驱油效果的一个重要 因 p   H值有关。p H值较高时 ,阳离子表面活性剂吸附  素。表面活性剂的损耗主要是固/ 液界面上的吸附 、 较强 ,阴离子表面活性剂则相反。同时 ,固体表面   
油水之间的分配 等因素造成的 ,其 中在 固/ 液界面  的电性改变对不 同类型的表面活性剂 的吸附将有不  上的 吸附是最 重要 的影 响因素 。   同影 响 。   由于混合表 面活性剂组分 的结 构与性 能的不  加入 中性无机盐改变溶液的离子强度 ,对离子 
同 ,不 同当量 的表 面活性 剂在 地 层矿 物 上 的 吸 附能  型表面活性剂在 固/ 液界面上的吸附有明显 的影响。   力不同,因而当混合表面活性剂溶液在地层* 般情况是使吸附量上升,吸附等温线 向低浓度方 


程中,其前端 的当量分布将发生变化。另外 ,不 同   向移动。有时 ,加盐还可能导致 等温线类 型改变 ,   当量的袭面活性剂在原油和水 中的分配系数不 同, 从 L   s型变 为 L型 。   使表嘶活性剂溶液在与原油不断接触过程中,混合  ( )温度 。离子表面活性剂 在固/ 4 液界面上 的  

袁酾活性剂的组成逐渐发生变化 。以上两种现象使  吸附量 ,一般随温度升高而降低。这可能因为温度  表面宿性剂发生 色谱分 离。混合表面活性剂在 固/ 升高时离子表面活性剂在水 中的溶度增加 ,而溶 度    液界面 L的吸附比较复杂,对此进行的研究工作也  增加则表示表面活性剂与水 的亲和性增加 ,表面活 
较 少 。室 内岩心驱 油实 验表 明 ,活 性剂 的浓 度 对各  性剂分子 自 水介质 中逃离而吸附于固体上的趋势相  组分族 间的色谱分离有很大的影 响,当选择适 当的  对减少 ,故吸附量降低 。  

活性剞浓度时,混合表 面活性剂 的各组分族之间没  与离子表面活性剂不同,非离子表面活性剂在  有发生色谱分离 ,又提出关于活性剂吸附的单体与  温度低时 与水完全混溶 ,温度上 升至一定 值 ( 浊  胶束*衡原理可以解释该现象。   点)时析出,即温度高时逃离水 的趋势强 ,其表面  通常,具有相似亲水基团的? 合表面活性剂体  吸 附量 随温 度上 升而增 加 。 昆   系在溶液中的各种现象是很理想的,而具有不同亲 

水基团的混台表面活性剂体系在溶液 中的各种现象 

( 日主持 栏



军)  


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