四种CO的影响可溶性表面活性剂对CO2原油IFT的影响.docx

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）（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C02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、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60°C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。