2.3 HPAM和OP-10復(fù)配體系的界面活性

將HPAM配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%的水溶液，與不同濃度的OP-10按不同比例復(fù)配，并測(cè)定不同復(fù)配體系的界面活性，結(jié)果見表3。

表3 0.10%HPAM與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)OP-10復(fù)配體系的界面活性

由表3可知：與純OP-10相比，不同復(fù)配體系的界面張力均有所下降。當(dāng)兩者的復(fù)配比例為1∶3時(shí)，OP-10質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.00%時(shí)界面張力值下降得最多，約為0.002 mN/m；當(dāng)復(fù)配比例為1∶6時(shí)，各復(fù)配體系界面張力均下降，而OP-10濃度為0.50%時(shí)界面張力下降的幅度最大，約為0.006 mN/m；復(fù)配比例為1∶9時(shí)，OP-10濃度為0.50%時(shí)界面張力下降最多，約為0.004 mN/m。由此可見，當(dāng)HPAM濃度為0.10%、OP-10濃度為0.50%、復(fù)配比例為1∶6時(shí)，HPAM與OP-10之間的協(xié)同效應(yīng)最強(qiáng)。

固定HPAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%，與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的OP-10進(jìn)行復(fù)配試驗(yàn)，結(jié)果見表4。由表4可知：當(dāng)復(fù)配比例為1∶3時(shí)，不同復(fù)配體系與單一表面活性劑的界面張力值相比有所上升；當(dāng)復(fù)配比例為1∶6時(shí)，不同復(fù)配體系的界面張力均有所下降，其中OP-10的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50%時(shí)，復(fù)配體系的界面張力下降最多，大約為0.003 mN/m；當(dāng)復(fù)配比例為1∶9時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.30%的OP-10復(fù)配體系的界面張力值與單一表面活性劑體系的界面張力值相比，下降約0.004 mN/m；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.00%的OP-10復(fù)配體系的界面張力值與單一表面活性劑體系的界面張力值相比，上升約0.001 mN/m。。

表4 0.05%HPAM與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)OP-10復(fù)配體系的界面活性

進(jìn)一步調(diào)整HPAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%與OP-10復(fù)配后，會(huì)出現(xiàn)油滴維持球形的情況，無法測(cè)量界面張力，可能的原因是溶液黏度過大。從油滴的形狀為球形亦可分析得知，復(fù)配體系的界面活性很差。故可初步確定最佳二元復(fù)配體系OP-10質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50%、HPAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%、復(fù)配比例為1∶6。

2.4 HPAM和OP-10復(fù)配體系的界面張力

2.4.1不同復(fù)配體系與原油之間的界面張力

在復(fù)配體系與原油接觸的過程中，界面張力是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程，它會(huì)隨著時(shí)間的推移維持一段時(shí)間，最終會(huì)趨于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，這時(shí)候的油水界面張力就是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)可知，OP-10質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50%且復(fù)配比例為1∶6時(shí)，界面張力下降最明顯，因此，以此種濃度及比例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖3為復(fù)配體系與原油界面張力隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)關(guān)系。

圖3不同復(fù)配體系界面張力隨時(shí)間的變化曲線

由圖3可知：相比于純OP-10，復(fù)配體系的界面張力最小值和穩(wěn)定值均有所下降，且隨著HPAM濃度的增加，界面張力降低得更多，說明HPAM與OP-10之間確實(shí)發(fā)生了相互作用，存在一定的協(xié)同效應(yīng)，但復(fù)配體系的界面活性并沒有顯著提高。

2.4.2礦化度對(duì)復(fù)配體系性能的影響

新疆M區(qū)油藏地層水礦化度較高，且在聚/表二元驅(qū)的實(shí)際應(yīng)用過程中，地層水的礦化度也是變化的，因此，還需進(jìn)一步考察礦化度對(duì)復(fù)配體系界面活性的影響，在HPAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%、OP-10質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50%且兩者復(fù)配比例為1∶6的復(fù)配體系溶液加入NaCl和CaCl2，考察Na+和Ca2+各自對(duì)復(fù)配體系界面活性的變化。Na+對(duì)復(fù)配體系油水界面張力的影響見圖4，Ca2+對(duì)復(fù)配體系油水界面張力的影響見圖5。

圖4 Na+對(duì)油水界面張力的影響

圖5 Ca2+對(duì)油水界面張力的影響

由圖4和5可知：隨著Na+濃度的增加，復(fù)配體系的油水界面張力值雖然不斷上升，但是當(dāng)?shù)V化度上升至50 000 mg/L時(shí)，界面張力值增幅很小，僅增加了0.008 mN/m。當(dāng)Ca2+質(zhì)量濃度增加至1 000 mg/L時(shí)，界面張力值增幅也很小，僅上升了0.007 mN/m。這兩種現(xiàn)象證明了隨著礦化度的增加，復(fù)配體系仍然具有較好的抗鹽性能，這也正是非離子表面活性劑的特點(diǎn)。

3結(jié)論

1）AEG050的水溶液渾濁，不易溶于地層水中，不耐高鹽，而其他3種表面活性劑DF-103T、FMEE、OP-10與模擬地層水的配伍性相對(duì)較好，耐鹽性也較好。其中，OP-10單劑活性最佳，將油水界面張力降低至10-2mN/m，而DF-103T與FMEE的油水界面張力為10-1mN/m。

2）與純OP-10相比，加入HPAM的不同復(fù)配體系的界面張力均有所下降，證明HPAM能與OP-10發(fā)生一定的協(xié)同作用。其中，最佳二元復(fù)配體系為HPAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%、OP-10濃度為0.50%且兩者復(fù)配比例為1∶6。此種復(fù)配體系降低油水界面張力的能力比OP-10更強(qiáng)。

3）與純OP-10相比，0.05%和0.10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的HPAM與OP-10的復(fù)配體系的界面張力最小值和穩(wěn)定值都有所下降，且隨著HPAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，界面張力降低更為明顯，進(jìn)一步證明了HPAM與OP-10之間確實(shí)發(fā)生了相互作用，存在一定的協(xié)同效應(yīng)。

4）隨著礦化度的增加，最佳二元復(fù)配體系的界面張力最大只變化了0.008 mN/m左右，證明HPAM和OP-10復(fù)配體系保留了非離子表面活性劑的特點(diǎn)，抗鹽性能較好。