性剂溶液按一定的液固比(
4:1、5:1、8:1、10:1、15:1、20:1)加入带塞的磨口锥形瓶
中。振摇混匀后盖好瓶塞,并用胶布进一步将瓶口密封好。
(
3)将锥形瓶置于 81
℃的恒温水浴槽中保持 24h。在这期间,每间隔一段时间要振摇
锥形瓶,使天然岩心砂与表面活性剂溶液充分接触。
(
4)取出锥形瓶,将其中的溶液振摇均匀后转移到离心管中,用 LGl0-2.4 型高速离
心机以
3000~4000r/min 的转速下离心分离约 30min。
(
5)取出离心管中上层清液,混匀后利用两相滴定法标定清液中磺酸盐表面活性剂的
浓度。这个浓度就是吸附达到平衡时的平衡浓度,记为
Ce。
4 实验结果与分析
4.1 吸附时间的影响
为了确定吸附达到平衡所需的时间,考察了
0.3wt%的 DY-W、DH-W、LH-S 三种表面活
性剂在油砂上的吸附量随吸附时间的变化,结果(如图
1)所示。可见吸附量在 24h 后基本
不受吸附时间的影响,达到吸附平衡。后续实验的吸附时间定为
24h。
4.2 液固比对吸附量影响
表面活性剂的吸附量会受到液固比的影响很大,因此,液固比的条件是实验中必须研
究的对象。本文考察了
0.3wt%的 DY-W、DH-W、LH-S 三种表面活性剂在大庆油砂上的吸附
量随液固比(
4:1、5:1、8:1、10:1、15:1、20:1)的影响,结果(见图 2)。从图中可以
看到,液固比对
DY-W、DH-W、LH-S 三种表面活性剂的吸附量有重要影响,但达到 10:1
以后吸附量基本不变,这说明达到了饱和吸附。因此,下述实验中均选用
10:1 的液固比。
4.3 表面活性剂浓度对吸附量的影响
在液固比
10:1,吸附时间为 24h 的条件下,考察了三种表面活性剂 DY-W、DH-
W 、LH-S 的吸附等温线,如图 3。由吸附等温线的形态和活性剂分子的吸附特性可知三种表
面活性剂的吸附等温线属
Gibbs 分类法的
“S”型等温线(见图 3)。
由图
3 可知,在浓度为 0.05~0.4wt%时,三种表面活性剂随浓度的增大,吸附量均先
增大后趋于平稳。
DY-W、DH-W、LH-S 三种表面活性剂在为 0.15wt%时,吸附量达到了最大
值,分别为
3.59、3.6、4.29mg/g,(大庆一厂断西 5.83mg/g)吸附量较低,能够满足研究区
块进行表面活性剂驱的要求。
4.4 DY、DH、LH 三种浓度体系的界面张力吸附稳定性
在液固比
10:1,吸附时间为 24h 的条件下,用研究区地层模拟水配制碱浓度一定
(
NaOH,1.2wt%),表面活性剂浓度不同(0.1、0.2、0.3wt%)的溶液,考察三种表面活性
剂
DY-W、DH-W、LH-S 经六次吸附后的界面张力变化情况,研究表面活性剂的抗吸附性
(见图
4)。
图
4 分别为三种表面活性剂在低浓度、中浓度、高浓度下经六次吸附后的界面张力情况。
在低浓度时,
DH-W 超低界面张力能保持 4 次,DY-W 为 3 次,LH-S 则为 2 次;中浓
度时,
DH-W 超低界面张力能保持 6 次,DY-W 为 4 次,LH-S 则为 3 次;高浓度时, DH-
W 超低界面张力能保持 6 次,DY-W 为 4 次,LH-S 则为 4 次。
因此,表面活性剂浓度越高,界面张力抗吸附能力越强;
DH-W 界面张力抗吸附能力
要强于
DY-W 和 LH-S,其中 LH-S 最差。
5 结语
(
1)活性剂吸附量在 24h 后基本不受吸附时间的影响,达到吸附平衡。
(
2)液固比对 DY-W、DH-W、LH-S 三种表面活性剂的吸附量有重要影响,但达到
10:1 以后吸附量基本不变,达到饱和吸附。
(
3)在浓度为 0.05~0.4wt%时,三种表面活性剂随浓度的增大,吸附量均先增大后趋
于平稳。