HX系列驱油用表面活性剂技术

1、HX系列驱油用外表活性剂研发报告东营市华兴化工前 言 随着世界能源的紧缺，石油的充分采出和合理利用已成为各国极大重视的问题，由于常规的一次和二次采油(POR和SOR)总采油率不是很高,一般质量分数仅能到达20%40%，最高到达50%，至少还有50%80%的原油未能采出。因此在能源日趋紧张的情况下，提高采油率已成为石油开采研究的重大课题，三次采油那么是一种特别有效的提高采油率的方法。 三次采油的方法很多，概括起来主要有四大类：一是热力驱，包括蒸气驱，火烧油层等；二是混相驱，包括CO2混相，烃混相及其他惰性气体混相驱；三是化学驱，包括聚合物驱，外表活性剂驱，碱水驱等；四是微生物采油，包括生物聚合物

2、，微生物外表活性驱。目前，三次采油研究尤其以外表活性剂和微生物采油得到人们的普遍重视，而外表活性剂驱那么显示出明显的优越性。目前三次采油研究中所用外表活性剂的种类以阴离子型最多，其次是非离子型和两性离子型，应用最少的是阳离子型。三次采油中阴离子外表活性剂，其分子结构中离子性亲水基为阴离子，这类阴离子亲水基组成的盐有磺酸盐、羧酸盐、硫酸(酯)盐和磷酸(酯)盐。阴离子外表活性剂可用于各种外表活性剂驱中,其中应用磺酸盐型最多,而在磺酸盐型阴离子外表活性剂中，以石油磺酸盐型最为普遍。石油磺酸盐本钱较低，界面活性高，耐温性能好，但抗盐能力差，临界胶束浓度(CMC)较高，在地层中的吸附、滞流和与多价离子的

3、作用，导致了在驱油过程中的损耗。非离子外表活性剂，其亲水基为非离子性基团。由于非离子性基团的亲水性要比离子性基团差得多,因此非离子性外表活性剂要保持较强的乳化作用,其分子结构中一般含有多个非离子性亲水基,形成含许多醚键、酯键、酰胺键或羟基或者它们相互两两组合或多种组合的结构。此类外表活性剂的优点是抗盐能力强，耐多价阳离子的性能好，CMC低。但在地层中稳定性差，吸附量比阴离子外表活性剂高，而且不耐高温，价格高。 两性外表活性剂，这类外表活性剂分子中既有阴离子亲水基又有阳离子亲水基而呈现两性。由于该种外表活性剂对金属离子有螯合作用，因而大多数都可用于高矿化度，较高温度的油层驱油，但同样有价格高的缺

4、点。因此，一种适宜的外表活性剂体系，不仅能产生很好的协同效应而降低体系的界面张力，而且还能够降低外表活性剂的用量，甚至驱油液外表活性剂的总浓度也有可能降低，同时外表活性剂的其他性能如耐盐能力，耐温性能或吸附损耗减少等得到强化。基于以上原因，为最大限度的满足驱油体系要求,提高采收率和降低采收本钱，我公司根据油田三采科研专家攻关思路联合局部科研院校研制出了一种新型的外表活性剂驱油体系，即HX系列新型非离子-阴离子型外表活性剂体系。这类外表活性剂有两种不同的亲水基团，且耐盐、耐温性能好，能大大降低非离子型与阴离子型活性剂复配时的色谱别离效应，兼具非离子型和阴离子型外表活性剂的优点。HX驱油用外表活性

5、剂介绍在三次采油中，二元复合驱是有效利用聚合物的粘度和活性剂的活性的驱油技术。与单一注聚相比，能更加有效地获得降水增油效果，更大幅度地提高采收率。目前胜利油田复合驱工程规模逐年扩大，驱油效果逐渐显现，其中：在孤东油田、孤岛油田见到明显的效果。在复合驱中活性剂作为其中的一种重要组分起着增加洗油效率的重要作用，由于不同区块的油藏地质条件差异较大，我公司成立专门的研究小组研究适用于不同区块复合驱的活性剂。即HX系列新型非离子-阴离子型外表活性剂体系。HX驱油用外表活性剂是一种适合在高温、高矿化度条件下使用的新型非离子-阴离子两性外表活性剂。该外表活性剂既保持了非离子、阴离子外表活性剂的优点,又克服了

6、各自的缺点,是一类性能优良的驱油用外表活性剂。HX驱油用外表活性剂是由多种活性成份组成，兼具非离子、阴离子活性剂的优点，但比阴离子活性剂耐盐能力更强，又比非离子活性剂更耐高温，并且与聚合物有良好的兼容性。该剂地层条件下稳定，不分解，可在高达270的条件下使用。其主要特点：能显著降低油水之间的界面张力，0.5%的活性剂即可将油水界面张力降至110-3 -1；具有良好的热稳定性和水解稳定性；具有良好的耐盐性；具有极强的增溶性能和突出的分散性能；与其他外表活性剂具有优异的配伍性。可广泛应用于油田二元、三元复合驱油用外表活性剂体系，或直接做驱油剂使用。1、HX驱油用外表活性剂技术指标项 目指 标外 观

7、浅黄色至棕黄色均匀液体密度20，g/cm3固含量，%45PH值1%水溶液7.0-9.0水溶性10%水溶液与水混融，均匀，无沉淀界面张力mN/m110-3洗油效率%702、HX驱油用外表活性剂结构特点根据胜利油田的实际情况，我们对研发的外表活性剂有以下要求：外表活性剂体系性能稳定，在油砂上吸附量小，并能够显著降低界面张力；以胜利石油磺酸盐为主剂，所研制的产品与之配伍性好；与石油磺酸盐的复合体系与聚合物配伍性好；经济可行。研究思路：以常用的适应性较强的聚醚类活性剂为主，经过适当的改性合成阴离子非离子两性活性剂根据以上思路，合成了如下结构式的活性剂： R1C-O R2R3M 其中：R1为聚醚碳链；

8、R2为烷基或环烷基碳链根据区块的油品性选用不同的基团； R3为阴离子基团，可为羧酸盐也可为硫酸基或磺酸基团，本研究中采用磺酸基； M为金属离子。R1聚醚碳链，是以羟基(-OH)或醚键为亲水基的两亲结构分子，由于羟基和醚键的亲水性弱，因此分子中必须含有多个这样的基团才表现出一定的亲水性，这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子是大不相同的。正是由于非离子外表活性剂具有在水中不电离的特点，决定了它在某些方面较离子型外表活性剂优越，如在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性，在溶液中稳定性高，不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。由于它与其他类型外表活性剂相容性好，所以常可以很好地混合复配使用。非离

9、子外表活性剂有良好的耐硬水能力，有低起泡性的特点，同时它具有分散、乳化、润湿、增溶多种性能，因此在合成活性剂时首先选用了聚醚碳链。 R2为亲油基团，一般为C12C20范围的正构烷基或带有直链烷烃的苯基。其中正构烷基主要用于含蜡基原油的区块，带有直链烷烃的苯基适用于稠油含沥青质胶质较多的原油根据大量的实验得出的经验结论，烷基碳原子一般为C14C18，以C15C16洗油能力最强。它的毒性和对皮肤的刺激性都比低。 R3磺酸基是一种合成阴离子外表活性剂优良的基团，它的化学性质一般稳定，在酸性或碱性介质中以及加热条件下都不会分解。与次氯酸钠过氧化物等氧化剂混合使用也不会分解。它可以用烷基或环烷基经过磺化

10、反响制备。磺酸基特别容易与其他物质产生协同作用(把两种物质混合后能产生比原来各自性能更好的使用效果叫协同作用)，因此它常与非离子基团无机助剂复配使用，以提高洗油效果。它与钙镁离子不会生成钙皂沉淀，但生成的烷基苯磺酸钙不易溶于水，只能分散在水中使它的洗涤能力降低。因此在分子式引入聚醚基团以减小钙镁离子的影响。HX驱油用外表活性剂使用性能一、测试条件区块一 测试用油：孤东六区Ng31-53脱水原油 测试温度：70 测试用水：矿化度8918 mg/L，Ca2+、Mg2+ 299mg/L 区块二 测试用油：埕东西区Ng331脱水原油 测试温度：60 测试用水：矿化度6246 mg/L，Ca2+、Mg2

11、+ 82mg/L测试用石油磺酸盐：1、胜利石油磺酸盐2、中孚石油磺酸盐。实验用仪器：TX-500型旋转滴界面张力仪。二、实验方法1.1 称量清洁枯燥的称量瓶的质量，精确至0.001g，记作W1。 在称量瓶中参加约2g外表活性剂试样，使试样均匀平铺于称量瓶中，精确至0.001g，记为W2。 将1.2中装有试样的称量瓶置于恒温枯燥箱中，1052下恒温烘干2.5h。1.4 取出称量瓶，放入枯燥器内，冷却30min后称量，精确至0.001g，记为W3。 按式1计算固含量：S= W3W1 100% 1W2W1 式中： S-固含量； W1-称量瓶的质量，g； W2-未恒温前样品和称量瓶的质量，g； W3-

12、恒温后样品和称量瓶的质量，g。用分析天平称取活性剂样品于烧杯中，精确至0.001g，用量筒量取99mL蒸馏水参加烧杯，充分搅拌溶解后用pH计测定。如要求不高时，用广泛pH试纸测量也可。用分析天平准确称取20g样品，精确至。分别称取200-20g对应的矿化水置于500mL烧杯中，开动磁力搅拌器在20020r/min下沿旋涡壁慢慢参加试样，加热到40后，继续10min，所得溶液浓度为10%。目测，无悬浮物、无沉淀判定合格。用分析天平准确称取该区块现场应用的石油磺酸盐，准确称取g外表活性剂，精确至，置于500ml的烧杯中,称取对应的模拟盐水或注聚站污水, 开动恒速磁力搅拌器在20020r/min下内

13、慢慢参加污水，然后继续在20020r/min转速下搅拌10min，所得溶液浓度为4000mg/L。用该区块脱水后油样，在该区块油藏温度下用界面张力仪测定。用分析天平准确称取对应的石油磺酸盐与外表活性剂，精确至，比例分别为1:1、2:1、3:1。按总浓度为0.4%，参加一定量的对应的模拟盐水或注聚站污水。按4所述方法进行配制、搅拌。然后分别进行界面张力测量。按4中所述用分析天平准确称取对应的石油磺酸盐与外表活性剂，比例3：1,称取样品与500ml的烧杯中，称取对应的模拟盐水或注聚站污水分别配制成浓度分别为0.1%、0.2%、0. 3%、0.4%、0.5%、0.6%的母液分别检测界面张力。用分析天

14、平准确称取25g对应的地层油砂，精确到，放入250mL葡萄糖瓶中。参加75g活性剂溶液PS：S=3：1 浓度0.4%精确至，使固液比为1：3，盖紧塞子，置于恒温水浴振荡器中，在油藏温度下振荡24h后，取出样品，取上部清液，测定吸附前后溶液的浓度及界面张力变化。按4所述配制石油磺酸盐与表活剂的比例为3：1，浓度为0.4%的母液，按油藏温度放入恒温箱中，检测1、3、7、10、20、30天的界面张力。要求界面张力10-2mN/m。取对应的聚丙烯酰胺干粉，用对应的模拟盐水或注聚站污水配制1500mg/l 聚合物溶液。用分析天平准确称取石油磺酸盐与外表活性剂，比例为3：1。用1500mg/l聚合物溶液配

15、制浓度为0.4%的母液，复配后母液放置24h后，检测表观粘度、界面张力。要求表观粘度变化较小，界面张力10-2mN/m。10.抗钙、镁离子检测 按4中所述用分析天平准确称取对应的石油磺酸盐与外表活性剂，比例3：1,称取样品与500ml的烧杯中，在对应的模拟盐水或注聚站污水中参加100mg/l的CaCl2，溶好后将称好的表活剂与石油磺酸盐样品配成0.4%的溶液，检测界面张力，如果界面张力10-2mN/m，然后在上述配好的含有100 mg/l的CaCl2模拟盐水或注聚站污水中再次参加100 mg/l的CaCl2，再次重新按4所述称取表活剂与石油磺酸盐样品，将称好的样品配成0.4%的溶液，检测界面张

16、力。反复进行此操作，直至界面张力10-2mN/m。1油砂老化将地层油砂洗净后与试验区块原油按5：1比例质量比混合，放入地层温度下恒温老化7天，每天定时搅拌，使油砂混合均匀。2 洗油方法用分析天平准确称取定量5克的油砂与0.3%的外表活性剂溶液50g混合，精确到，在油藏温度下老化，期间定时摇动。老化24h后，将上部溶液局部倒入分液漏斗，用石油醚萃取溶液中的原油，用分光光度计在波长430nm处比色分析。计算外表活性剂溶液中原油浓度，计算得出上层溶液中的原油量m。同时使用石油醚对洗油用同质量的油砂进行洗油，测定油砂外表附着原油质量M。原油洗脱率可用下式表示：=m/M100%12.地层油砂替代用石英砂

17、处理方法：将不同目数的石英砂用自来水洗35遍，再用蒸馏水冲洗3遍，洗的过程要充分搅拌，烘干后按比例混合后代替地层油砂。 三、 结果及讨论1、HX驱油用外表活性剂使用浓度对界面张力的影响大量试验证明，当油水界面张力低时，油滴容易变形，油滴通过喉道时，阻力减小，这样亲水岩石中处于高度分散状态的剩余油就会被驱替出来，在一定的驱替液粘度和驱替速度下，油水界面张力越低，越有利于提高采收率，形成流动油，降低界面张力是外表活性剂驱的根本依据。二元复合驱中外表活性剂的作用就是降低油水界面张力，那么活性剂的用量多大才能到达最正确的洗油效率呢，我们在不同浓度外表活性剂条件下测试了界面张力，如图1。图1活性剂浓度对

18、界面张力的影响注：测试条件：区块一孤东六区油水及温度图1为HX驱油用外表活性剂浓度对界面张力的影响, 可以看出随着HX驱油用外表活性剂浓度的增加界面张力迅速下降。在较大范围内均可到达10-3mN/m 的超低界面张力, 说明该活性剂具有很高的活性。2、矿化度对体系界面张力的影响图2NaCl 浓度对界面张力的影响注：测试条件：区块一孤东六区油水及温度图2 为NaCl对HX驱油用外表活性剂体系界面张力的影响, %的HX驱油用外表活性剂体系随矿化度而增加,界面张力下降, 矿化度到达9000ppm 后, 界面张力随矿化度增加而上升, 可见在活性剂浓度较高时, 存在界面张力最低值的最优含盐量。当HX驱油用

19、外表活性剂% 时, 矿化度对界面张力的影响很小, 而HX驱油用外表活性剂% 时, 界面张力随矿化度增加而减小, 且变化幅度较大。由于最低界面张力处对应的状态是活性剂在界面两侧的分配系数接近1 (两相体系) , 或剩余油相和剩余水相中活性剂分配系数为1 (三相体系) , 此时体系的盐度为最正确盐度。高于或低于最正确盐度, 都会使活性剂分子的分配系数偏离1 的状态, 从而导致界面张力上升。盐的参加虽然能使低张力区变宽, 但盐的浓度仍然限制在一定范围内, 当盐(氯化钠) 的浓度超过限量后不但界面张力不断上升,并且在驱油过程中也会使活性剂的吸附量增加, 加大活性剂的消耗量。3、HX表活剂与聚合物复合体

20、系的性能 为了测试HX驱油用外表活性剂对聚合物的配伍性，我们使用华兴驱油用聚丙烯酰胺与HX驱油用外表活性剂配伍进行测试，结果列于下表：体系名称复合体系最低界面张力单表活剂界面张力复合体系粘度单聚合物粘度HX表活剂+华兴聚合物10-310-338.08表1 HX表活剂与聚合物复合体系的性能注：测试条件：区块一孤东六区油水及温度由表1可知, HX驱油用表活剂与华兴聚合物的配伍性较好，复配后还能保持超低的界面张力，而且HX表活剂的参加几乎不影响聚合物的粘度。4、HX表活剂与石油磺酸盐复合体系的性能根据胜利油田的实际情况，二元复合驱使用的表活剂必须与石油磺酸盐配合使用，这就要求我们研发的表活剂必须与石

21、油磺酸盐有着良好的配伍性。我们首先单一使用石油磺酸盐测试界面张力，测试结果列于下表：石油磺酸盐厂家石油磺酸盐浓度界面张力最低值 mN/m稳定时间 min胜利0.3%10-1500.4%10-1650.5%10-1900.6%10-190中孚0.3%1.710-1600.4%1.410-1750.5%1.810-1950.6%1.910-190表2 单一石油磺酸盐界面张力试验结果注：测试条件：区块一孤东六区油水及温度由表2可以看出，单一使用石油磺酸盐的效果并不很理想，油水界面张力值不能到达超低。接下来我们把石油磺酸盐和HX表活剂以不同比例复配使用，分别以不同使用浓度测试界面张力。由于两个区块的油

22、藏性质和测试条件不一样，我们的研发部门根据两个区块的特点，分别研制了HX-1和HX-2两种更有针对性的表活剂产品。HX-1表活剂更适合区块一，HX-2表活剂更适合区块二，两种表活剂产品分别对各自适合的区块用两种磺酸盐，按不同比例，不同浓度进行一系列的界面张力的测试，结果列于表3。测试条件石油磺酸盐与HX表活剂的比例复配体系浓度,mg/L界面张力mN/m稳定时间min备注HX-1区块一孤东六区油水及温度中孚石油磺酸盐1：210007.110-355达标20005.410-350达标30003.610-345达标40003.310-340达标50001.210-350达标60004.110-355

23、达标1：110008.610-350达标20007.610-330达标300010-345达标400010-350达标500010-360达标600010-355达标2：1100010-350达标200010-350达标300010-360达标400010-355达标500010-355达标600010-350达标3：110008.010-350达标200010-350达标300010-360达标400010-355达标500010-350达标60007.810-350达标HX-2区块二埕东西区油水及温度中孚石油磺酸盐1：210006.910-355达标200010-350达标300010-3

24、45达标400010-340达标50001.310-350达标60005.210-355达标1：110007.810-350达标20006.710-330达标300010-345达标400010-350达标500010-360达标60004.810-355达标2：110008.110-350达标20007.010-350达标30006.710-360达标40003.210-355达标50001.910-355达标600010-350达标3：110007.710-350达标20004.110-350达标30004.210-360达标40001.610-355达标50004.510-350达标60

25、006.710-350达标HX-1区块一孤东六区油水及温度胜利石油磺酸盐1：210006.110-355达标20004.610-350达标30002.810-345达标40001.910-340达标50001.010-350达标60003.210-355达标1：110006.410-350达标20006.110-330达标30005.010-345达标40005.310-350达标50001.910-360达标60005.010-355达标2：110008.110-350达标20006.210-350达标30004.910-360达标40002.110-355达标50002.410-355达标

26、60002.510-350达标3：110008.210-350达标20004.310-350达标30005.510-360达标40003.810-355达标50005.110-350达标60006.810-350达标HX-2区块二埕东西区油水及温度胜利石油磺酸盐1：210005.210-355达标20004.310-350达标30002.610-345达标40001.910-340达标50001.010-350达标60003.210-355达标1：110005.910-350达标20004.810-330达标30004.310-345达标40003.410-350达标50001.910-360

27、达标60002.610-355达标2：110006.210-350达标20005.110-350达标30004.610-360达标40002.310-355达标50001.110-355达标60001.310-350达标3：110005.710-350达标20003.210-350达标30002.910-360达标40001.710-355达标50003.310-350达标60003.610-350达标表3 HX表活剂与石油磺酸盐复配性 由表3可以看出，石油磺酸盐与HX表活剂复配比例从1：2到3：1，使用浓度从1000ppm到6000ppm，界面张力都能到达超低，说明HX表活剂与石油磺酸盐的配

28、伍性很好。从实验数据上看，HX表活剂与胜利的石油磺酸盐配合使用效果更好。5、HX表活剂与石油磺酸盐复合体系对聚合物配伍性为了测试HX表活剂与石油磺酸盐复合体系对聚合物的复配性能，我们分别对活性剂体系2000ppm石油磺酸盐+1000ppm HX表活剂与复合体系2000ppm石油磺酸盐+1000ppm HX表活剂+1500mg/L聚合物按不同的时间测试界面张力，结果如以下图。图3HX表活剂与石油磺酸盐比例为1:2时与聚合物的复配性注：测试条件：区块一孤东六区油水及温度由图3可以看出，由于体系粘度的增加，使得活性剂由水相向油水界面扩散速度减慢，使到达超低界面张力时间延长，但是最低界面张力的数量级并

29、没有发生变化，这说明参加聚合物后仍能保持较好的降低界面张力能力。 6、HX表活剂的长期稳定性我们将石油磺酸盐与HX表活剂按不同比例时浓度为4000mg/L的混合物放置在70度的烘箱中定期测定界面张力得出的实验数据列于下表。时间,天比例12510203060901:110-310-310-310-310-310-310-310-32:110-310-310-310-310-310-310-310-33:110-310-310-310-310-310-210-210-3表4 HX表活剂长期稳定性试验注：测试条件：区块一孤东六区油水及温度 从表4可见，比例为1:1,2:1的稳定性较好，3:1的放置3

30、0天界面张力及升高较多不能到达10-3。四、HX 驱油用外表活性剂耐温、耐盐和防垢性能HX驱油用外表活性剂的耐温耐盐性能表现在其水溶液在270温度下处理72h未观察到明显的分解；在矿化度大于100000mg/L,钙镁离子大于5000mg/L的水中仍表现出良好的外表活性,说明它们具有优异的耐盐性能,且盐含量越高,外表活性越强。 1、HX驱油用外表活性剂耐盐性能将1%的HX驱油用外表活性剂水溶液中参加不同数量的NaCl或CaCl2后在60恒温静置24h后离心,观察有无新相析出,以不析出新相的最大NaCl或CaCl2浓度来评定改活性剂的耐盐性能。试验说明, HX驱油用外表活性剂能溶解于300000

31、mg/L的NaCl水溶液中而不析出新相。在5000 mg/L的CaCl22水溶液中也不析出新相。图5是HX驱油用外表活性剂在100000 mg/L NaCl且含5000 mg/L CaCl2水溶液中的浓度-外表张力曲线。HX 图4 HX驱油用外表活性剂的外表张力从图4可以看出,在高矿化度、高二价阳离子的水中表现出良好的外表活性。而且试验还说明该外表活性剂降低水外表张力的能力随盐含量的增加而增强。同样,在盐酸中也表现出极好的外表性,0.02%的 HX驱油用外表活性剂即可把16%的盐酸溶液的外表张力降低至30mN/m。这为外表活性剂做高矿化度地层驱油剂和酸液添加剂奠定了根底。2、HX驱油用外表活性

32、剂耐温性能 1结构耐温性将5% 的HX驱油用外表活性剂水溶液封于安瓿瓶中,在10MPa的压力和270高温下处理72h见图5，外表活性剂浓度完全不发生变化,说明未发生分解,因此HX外表活性剂有很好的高温稳定性。图5 HX活性剂耐温试验 2性质耐温性一般来讲,非离子型外表活性剂的耐盐能力随温度的升高而降低,而阴离子型外表活性剂那么相反,其耐盐能力随温度的升高而增强。这是因为随着温度的升高,非离子型外表活性剂的亲水基团如 、-22-等与水分子形成的氢键减弱,外表活性剂的亲水性能下降,耐盐能力降低。阴离子型外表活性剂的离子基团的亲水性随温度升高而增强,有利于耐盐能力的提高。正因如此对于HX驱油用外表活

33、性剂，由于温度升高引起上述非离子-阴离子型两性外表活性剂的非离子基团亲水性下降与阴离子基团亲水性增加可局部抵消,从而导致外表活性剂的性质对温度的变化不敏感,表现出优异的耐温性能。如用该药剂配制的中相微乳相态稳定，在30及90下的起泡能力变化不大。3、HX驱油用外表活性剂防垢性能目前油田防垢剂的研究与应用多集中于有机磷酸盐和聚合物两种类型上,而外表活性剂类型的防垢剂研究较少,非离子-阴离子型两性外表活性剂是目前报道具有防垢作用的外表活性剂。按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/ T5623-93油田用防垢剂性能评定方法进行了上述HX外表活性剂抑制4垢的性能试验。试验结果见图6。HX驱油用外表

34、活性剂 图6 HX外表活性剂防垢性能从图6可以看出,HX外表活性剂具有优良的防垢性能,在浓度为30/40/时,防垢率均可达90%以上，因此该外表活性剂是具有多种用途的化学剂。五、HX驱油用外表活性剂乳化实验1、将HX驱油用外表活性剂溶液0.5%浓度和埕东西区Ng331原油预热到45，将油、水两相在试管中以不同的油、水比例混合震动使其乳化，在45下静置结果说明，油、水比在 7/3至8/2 的范围内均能产生良好的乳状液。通过显微镜装置，从微观模型内也进行了油、水乳化实验研究，图7为油、水乳状液在微观模型孔内的流动情形。在水驱过程中，不动的原油注入HX驱油用外表活性剂后被乳化为更小的液滴，在流动过程

35、中，油滴受到拉伸，被切割成细小的油丝，由药液携带出来。 图7 油水乳状液在空隙介质中的流动2、HX驱油用外表活性剂对原油乳状液的形成和稳定的影响1外表活性剂的乳化性乳状液是一种分散体系，其中至少一种液体以液滴的形式均匀的分散于一个于之不相混融的液体之中。乳化剂是使原油形成较稳定的乳状液的关键因素，一种理想的乳化剂不仅与内相亲和力较强，而且与分散介质也要有较强的亲和力。HX驱油用外表活性剂就是一种较好的乳化剂。 2混合强度对HX驱油用外表活性剂乳化影响在45条件下，将油水按1/1 的比例装入比色管中，用手摇50次后，观察水相、油相的状态和体积变化。在手摇条件下，水和原油不能乳化。我们用0.2-0

36、.5%的HX驱油用外表活性剂溶液与原油混合，用手摇时可乳化形成O/W型乳状液，且乳状液中含有4.0-8.0%的原油。立式搅拌器10r/min、100 r/min、1000 r/min和均化器1100 r/min，转速对原油的影响，当转速到达1000 r/min以上，低浓度HX驱油用外表活性剂0.005%水溶液与原油均可乳化，说明高混合强度有利于药液与原油的乳化。 3油、水比例对HX驱油用外表活性剂形成原油乳状液类型的影响乳化液的类型有四种，如图8所示。水驱原油乳状液通常为W/O型居多，也有局部为O/W型，化学驱原油乳状液可出现各种类型。乳状液类型的稳定性除了与体系中的化学剂浓度、油水性质有关外

37、，还与油水比例有关。 图8 乳化液四种类型示意图我们配制含水为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%的原油乳化液，考察油水体积比对HX驱油用外表活性剂形成原油乳状液的影响。用真色彩图像分析仪进行分析，结果说明，当原油含水小于30%时，原油乳化液为油包水型，乳化液中水珠粒小、分布窄，随着含水率的上升，粒径变化不大；当含水率大于30%时，原油乳化液类型为水包油型，粒径较大，分布宽。图9为含水率与原油粘度关系曲线，HX驱油用外表活性剂0.5%溶液与原油之间形成乳化液，随着含水率的上升乳化液粘度上升。到30%含水时，乳化液粘度值最高，之后随着含水率的上升粘度急剧下降至较低值，这

38、说明HX驱油用外表活性剂与原油形成的乳化液的转型点是30%含水。 图9 HX外表活性剂对不同含水原油粘度变化五、HX驱油用外表活性剂“色谱别离分析在高温、高矿化度油藏情况下，使用较普遍的是非离子和阴离子复配的外表活性剂体系，但现场使用说明这种外表活性及驱油体系在地层中会发生严重的“色谱别离，从而无法实现其最优化设计。大量的技术实验证明，要防止发生“色谱别离现象，可将非离子基团和阴离子基团同时设计在一个外表活性剂分子结构中，进而得到优势互补、性能优良的非离子-阴离子复合外表活性剂，而HX驱油用外表活性剂就属于非离子-阴离子外表活性剂。且该药剂与石油磺酸盐的配伍性好，在进入到地层后出现“色普别离现

39、象的可能性远远小于阴离子与非离子外表活性剂的复配体系。六、HX驱油用外表活性剂吸附测试 HX驱油用外表活性剂是一种新型的外表活性剂，其分子结构特点决定了该产品耐高温高盐的特点，并且能够与原油形成超低界面张力。为了最大限度的发挥该活性剂的驱油效率，我们在其活性体系中又参加了多种成分，如：增效剂、助溶剂、分散剂、抗吸附剂等成分。用来进一步增加活性剂的溶解性，抑制外表活性剂氧化和水解，与油藏流体有良好的配伍性，减少活性剂在地层中的吸附损失，最大限度降低地层对该外表活性剂的吸附量。1、减少HX外表活性剂在地层中的吸附因素1HX外表活性剂的碳氢链决定了其吸附量小于其它类型活性剂 研究说明，外表活性剂分子在岩石外表上吸附量是随着碳氢链增大而增大的，主要因为随着碳氢链增大、分子