烷基甜菜碱表面活性剂疏水基碳链长度对低渗岩心自发渗吸的影响

2021-10-26朱维耀赵成圆马启鹏宋智勇

特种油气藏 2021年4期

关键词：界面

朱维耀，赵成圆，马启鹏，李华，宋智勇

(北京科技大学，北京 100083)

0 引言

烷基甜菜碱表面活性剂在三次采油中应用广泛[1-2]。前人研究成果证实了亲水基结构相同、疏水基碳链长度不同的甜菜碱表面活性剂，其基本化学性能、油水乳状液稳定性及界面张力会有差异。碳数在10～16的系列甜菜碱，随着碳数增加溶液的疏水性[3-4]、油水乳状液稳定性[5-6]和起泡能力[7]均有所增强；临界胶束浓度、油水界面张力和最低表面张力均明显降低[8-12]，其中，碳数为12、16的烷基甜菜碱较为常用[13-14]。但前人研究中，尚未分析亲水基结构相同、疏水基碳链长度不同的甜菜碱对低渗岩心自发渗吸的影响[15-16]。因此，文中主要研究不同碳数(12、14、16、18)的烷基二甲基磺丙基甜菜碱在渗透率小于10.00 mD油藏中的渗吸规律，并分析了4种烷基甜菜碱的疏水基碳链长度对界面性质、渗吸采油性能的影响，以期为烷基甜菜碱表面活性剂在低渗透油藏原油开采方面的筛选提供依据。

1 实验部分

1.1 实验材料

实验用的两性表面活性剂分别为：3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱C17H37NOS(简称SDDAB)、3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱C19H41NOS(简称STDAB)、3-磺丙基十六烷基二甲基甜菜碱C21H45NOS(简称SHDAB)、3-磺丙基十八烷基二甲基甜菜碱C23H49NOS(简称SODAB)；实验用油为某区块DY-35原油，85 ℃时的密度和黏度分别为0.789 2 g/cm3和1.34 mPa·s；实验岩心为采自该区块的天然露头岩心，孔隙度为14.88%～16.40%，渗透率为2.22～3.36 mD。岩心物性参数及表面活性剂分配见表1。