四种CO的影响可溶性表面活性剂对CO2原油IFT的影响.docx

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1、四种CO的影响可溶性表面活性剂对C02原油IFT的影响C02（二氧化碳）是一种重要的气体，常常用于油田开采中的增产技术，如C02驱油法。可溶性表面活性剂（Surfactant）在油田工程中广泛用于改善原油和C02之间的相互作用。以下是四种C02的影响以及可溶性表面活性剂对C02原油间界面张力（IFT）的影响：C02的溶解性：C02在高压和低温下通常以气体形式存在，但在油田采收过程中，C02往往需要被注入油藏中以提高采收率。油中的可溶性表面活性剂可以有助于提高C02在油中的溶解度，从而增加C02的推进效果。表面活性剂降低了C02和油之间的表面张力，促进了C02的溶解。王基酚聚氧乙烯酸（NP-9）

2、（最少98.5%）和2,2,4-三甲基-1,3,季戊醇二异丁基醋（TXlB）（化学纯）从上海麦克林有限公司有限公司（中国）接收。2-乙基-1-已醇-（环氧丙烷）5-（环氧乙烷）9（2EH-P05E09）（最低98.5%）由上海奥克世业有限公司有限公司（中国）供应。二（2-乙基已基）磺基琥珀酸钠（AOT）（最少99盼购自Sigma化学有限公司有限公司（USA）。乙醇（99.9%分析纯）由中国国药化学试剂有限公司有限公司（中国）提供。界面张力的降低：可溶性表面活性剂在油和C02的界面上形成分子膜，减少了两者之间的表面张力。这降低了C02在油中的形成气泡的能力，有助于C02更有效地推进油中。这对于C

3、02驱油等增产技术非常重要。消失界面张力技术用于确定最小混相压力（MMP）,这是基于混相时零界面张力的基本定义34。Tracker高温（HT）-高压（HP）界面流变仪（TeCIis,法国）用于在不同平衡压力下通过垂滴法测量原油和C02之间的平衡界面张力（IFT）,如我们之前的研究9.34。在一个典型的IFT测量实验中，表面活性剂溶解在原油中，然后测量原油（混合表面活性剂）与CO之间的IFT研究表面活性剂对IFT的影响。在本文中，表面活性剂也可以在添加剂的辅助下溶解在C02中。因此，采用一种新的IFT测量方法：（1）将表面活性剂经低温干燥制成粉末，称重后加入一定量的表面活性剂到由不锈钢块和两个蓝

4、宝石窗组成的高压-高温固定体积观察池（HPHT池）中。当需要注入添加剂时，先将粉末状表面活性剂与添加剂混合成表面活性剂乙醇溶液，然后注入HPHT电池。（2）将C02加压注入HPHT电池，与表面活性剂混合。（3）原油与CO之间的IFT2在60的不同压力和温度下测量。在这种新方法中，表面活性剂可以随着压力的增加而逐渐溶解在C02中。同时，CO之间的IFT记录了溶解表面活性剂co与原油之间的ifto乳化作用：表面活性剂还有助于形成油/水/C02乳液，这对于提高C02的分散性和油的可采收性非常重要。C02乳液中的小液滴能够更容易被C02推进。乙醇作为一种非常流行的极性溶剂，对各种表面活性剂体系的胶束化

5、、表面吸附从而界面张力都有显著的影响40。另一方面，乙醇有望改善某些表面活性剂对C02的亲和力，这是因为乙醇显著改善了Co的溶解度参数、介电常数和极化率2随着乙醇的存在37,41。因此，乙醇对Co的影响-加人不同表面活性剂的原油在60C不同压力下的IFT测量结果如图4所示。各系统的IFT随压力的增大而减小。所有的曲线也可以分为两条直线，区域I低压区）斜率较大区域11（高压区）斜率较小。然而，仔细观察，在C02中添加表面活性剂的IFT曲线与未添加表面活性剂的曲线不同，可以分为相对较低压力范围内的a部分和相对较高压力范围内的B部分,如图4（c）和（d）所示尽管a部分的IFT差异很小，但由于在较高压

6、力下乙醇存在下表面活性剂在C02中的溶解度增加,B部分的差异变得更加明显。因此，由于表面活性剂的表面活性不同，IFT以不同的方式下降。表面活性剂对CO有吸附作用-原油界面对降低IFT起关键作用。界面吸附的先决条件是表面活性剂在CO中的溶解度2阶段。如图10所示,在低压下将表面活性剂加入到C02相中。当压力增加到约14MPa时（如图3所示），B族表面活性剂可以解在C02中，并吸附在CO上2-原油界面降低IFT。因为有C0-不溶性，A族表面活性剂不能溶解到C02相中，因此对CO没有影响-原油IFTo此外，由于B族表面活性剂在C02中解所需的高压，发现B族表面活性剂降低了PxmCO浓度2和原油只有在

7、使用消失界面张力VIT）技术减少C02的逸散：表面活性剂的应用可以减少C02气体的逸散，从而提高了C02的利用效率。这对于减少C02的浪费和环境保护非常重要。可溶性表面活性剂在C02增产技术中的应用对改善C02和原油之间的界面互动非常重要。它们有助于减小C02的表面张力，形成乳液，提高C02的溶解度，从而提高C02的推进效果，增加原油采收率，同时减少了C02的浪费。因此，得到的结论：1)在不添加乙醇的情况下，NP-9和2EH-P05-E09仅在高于12MPa的压力下具有表面活性，并将首次接触混相压力从30.56MPa降低到24.84MPa和22.53MPa;在所有测试压力范围内，AoT和TXIB均不具有表面活性：2)在乙醇存在的情况下,4种表面活性剂均表现出较强的协同作用，降低了IFT和MMP,这是由于乙醇促进了溶解度的提高。同时具有相同的降低PnIXnIA组表面活性剂(AOT和TXIB)的效果优于B组表面活性剂(NP-9和2EH-P0)meo表面活性剂降低MMP:3)TXlB在CO中的溶解度低于A0T2在相同乙醇浓度下，由于界面处的堆积更致密，它是比AoT更有效的IFT还原剂4)AOT在C02和原油中的分配系数比TXIB高一个数量级，且均随压力升高而增大。