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【摘要】由于重烷基苯磺酸盐的驱油效果较好且价格低廉,使用浓度低,同时也为了适应我国现有的水驱、聚合物驱油技术无法满足油田开采的需要,其在当前的研究工作和现场试验中得到了广泛的运用。本文就拟从重烷基苯磺酸盐的特点、磺化工艺以及其应用前景几个方面对重烷基苯磺酸盐进行一番深入细致的阐释,以期加强对这一问题的认识与理解程度。
目前,随着我国各主要油田的大规模开采,现有的水驱、聚合物驱油技术已无法满足油田开采的需要,迫切需要开发一种新型的驱油技术。在此背景之下,表面活性剂驱油技术应运而生,并逐步成为一种极具吸引力和发展潜力的技术。在这一方面,由于重烷基苯磺酸盐的驱油性能好,价格低廉,使用浓度低等一系列优势,成为目前产量最大、研究工作和现场实验中采用最多的驱油用表面活性剂。
1 驱油用重烷基苯磺酸盐的特点
1.1 它可以在较低的浓度下使油水产生超低界面张力
重烷基苯磺酸盐的一个很重要的特点就是它能使油水之间的界面张力得到最大幅度的降低,从而达到提高原油采收率的目的。而之所以要在较低的浓度下达到这一目的,主要还是考虑到重烷基苯磺酸盐的经济性问题。比如,对大庆油田来说,目前要达到这一目的也是没有问题的。一般来说,要使大庆油田大部分油水间的界面张力达到超低水平,对重烷基苯磺酸盐的质量分数和碱质量分数是有严格要求的,必须保持在0.05%和0.6%
1.2 它的原料组成较为清晰
重烷基苯磺酸盐的组成相对来说比较清晰,到目前为止,已经基本上搞清楚了重烷基苯磺酸盐的组成部分,为下一步的稳定生产创造了极为有利的条件。从目前的实践经验来看,当原料过于复杂时,不仅会使产品质量变得复杂,也会不可避免的造成产品的不稳定。所以,对于表面活性剂来说,还是使其分子量具有一定的分布范围,以更好的提高其与原油的配伍性。
1.3 它的适用范围更广
对于在中国油田中比较有代表性的大庆油田来说,之所以多数原油与水间的界面张力能够达到最低,主要原因在于重烷基苯磺酸盐这一驱油用表面活性剂与大庆油田的原油配伍性比较好。表1主要显示了大庆油田化工有限公司的产品应用于大庆部分采油厂时,油水的界面张力性能。
表1中,A表示的是氢氧化钠质量分数S表示的是表面活性剂质量分数。
在重烷基苯磺酸盐的工业化分析中,不可忽略的是对其磺化工艺的分析。一般来说,目前最先进的手法是使用三氧化硫作为磺化剂,这一技术已相对成熟。这里有一个介绍重烷基苯磺酸盐磺化工艺的流程方块图,如图1:
2 以磺化工艺的不同和分类
2.1 多管膜式三氧化硫磺化工艺
这种工艺目前虽然在国内还没有被运用来大批量的生产重烷基苯磺酸盐,但是在相关的试生产和试实验中早已经得到了比较肯定的结论。这种磺化工艺,可以有效地减缓反应器内的结焦现象。具体来说,主要是通过以下方法来达到减缓甚至是避免结焦的目的:其一,调整摩尔比和平均气浓来控制副反应的程度;其二,适当降低气体的浓度,提高气体流速,克服粘度增大而使液膜增厚的不利影响;其三,控制反应温度进而控制反应的剧烈程度。
2.2 双膜式三氧化硫磺化工艺
有很多单位已经利用现有的双膜式磺化反应系统对重烷基苯磺酸盐进行试验生产,并积累了比较宝贵的经验。这种方法主要是将反应器分为上下两个部分,有利于粘度大的有机物料的磺化反应,但也会在结焦时,加速结焦,比多管膜式磺化的操作周期要短。
2.3 多级喷射式三氧化硫磺化工艺
这种方法适合各种品质的重烷基苯磺酸盐的磺化。其特点主要是通过高度湍流以及有效的循环使整个磺化过程中的粘度基本不发生变化,反应的程度也得到了确保。2.4 多级搅拌釜式三氧化硫磺化工艺
这种方法比较适合对粘度大、色泽要求不高、不宜成膜的非敏感性物料的磺化。在磺化的过程中,有一组由搅拌反应釜串联排
3 重烷基苯磺酸盐的应用前景
结合我国目前主力油田基本上处于三次采油阶段的现状以及驱油用表面活性剂的研究进展和矿物实验情况,以重烷基苯磺酸盐为代表的驱油用表面活性剂已经进入工业化发展阶段。就拿大庆油田来说,以重烷基苯磺酸盐为主的驱油用表面活性剂就已经进入了工业化大规模推广与应用阶段,虽然由于种种原因,在实际的开展过程中会有可能延迟调整,但每年表面活性剂的用量基本上保持稳定,所以重烷基苯磺酸盐的市场前景非常良好。
4 结语
随着不可再生资源的日益减少以及石油开采对表面活性技术越来越高的要求,使得这一项技术将会得到更多人的关注,并使其在以后的发展中,不断地增强适用性、减少吸附损失和成本。为了实现我国油田的可持续发展,这也是对未来的科研开发技术人员提出的一个不小的挑战。
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