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無機鹽濃度對HPAM不同複配體係降低界麵張力能力的影響（二）
來源：精細石油化工進展 瀏覽 548 次 發布時間:2025-05-09
2.3 HPAM和OP-10複配體係的界麵活性
將HPAM配製成質量分數為0.10%的水溶液，與不同濃度的OP-10按不同比例複配，並測定不同複配體係的界麵活性，結果見表3。
表3 0.10%HPAM與不同質量分數OP-10複配體係的界麵活性
由表3可知：與純OP-10相比，不同複配體係的界麵張力均有所下降。當兩者的複配比例為1∶3時，OP-10質量分數為1.00%時界麵張力值下降得最多，約為0.002 mN/m；當複配比例為1∶6時，各複配體係界麵張力均下降，而OP-10濃度為0.50%時界麵張力下降的幅度最大，約為0.006 mN/m；複配比例為1∶9時，OP-10濃度為0.50%時界麵張力下降最多，約為0.004 mN/m。由此可見，當HPAM濃度為0.10%、OP-10濃度為0.50%、複配比例為1∶6時，HPAM與OP-10之間的協同效應最強。
固定HPAM質量分數為0.05%，與不同質量分數的OP-10進行複配試驗，結果見表4。由表4可知：當複配比例為1∶3時，不同複配體係與單一表麵活性劑的界麵張力值相比有所上升；當複配比例為1∶6時，不同複配體係的界麵張力均有所下降，其中OP-10的質量分數為0.50%時，複配體係的界麵張力下降最多，大約為0.003 mN/m；當複配比例為1∶9時，質量分數為0.30%的OP-10複配體係的界麵張力值與單一表麵活性劑體係的界麵張力值相比，下降約0.004 mN/m；質量分數為1.00%的OP-10複配體係的界麵張力值與單一表麵活性劑體係的界麵張力值相比，上升約0.001 mN/m。。
表4 0.05%HPAM與不同質量分數OP-10複配體係的界麵活性
進一步調整HPAM質量分數為0.2%與OP-10複配後，會出現油滴維持球形的情況，無法測量界麵張力，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，複配體係的界麵活性很差。故可初步確定最佳二元複配體係OP-10質量分數為0.50%、HPAM質量分數為0.10%、複配比例為1∶6。
2.4 HPAM和OP-10複配體係的界麵張力
2.4.1不同複配體係與原油之間的界麵張力
在複配體係與原油接觸的過程中，界麵張力是一個動態變化的過程，它會隨著時間的推移維持一段時間，最終會趨於一個動態平衡，這時候的油水界麵張力就是一個相對穩定的值。根據前麵的實驗可知，OP-10質量分數為0.50%且複配比例為1∶6時，界麵張力下降最明顯，因此，以此種濃度及比例進行實驗。圖3為複配體係與原油界麵張力隨時間變化的動態關係。
圖3不同複配體係界麵張力隨時間的變化曲線
由圖3可知：相比於純OP-10，複配體係的界麵張力最小值和穩定值均有所下降，且隨著HPAM濃度的增加，界麵張力降低得更多，說明HPAM與OP-10之間確實發生了相互作用，存在一定的協同效應，但複配體係的界麵活性並沒有顯著提高。
2.4.2礦化度對複配體係性能的影響
新疆M區油藏地層水礦化度較高，且在聚/表二元驅的實際應用過程中，地層水的礦化度也是變化的，因此，還需進一步考察礦化度對複配體係界麵活性的影響，在HPAM質量分數為0.10%、OP-10質量分數為0.50%且兩者複配比例為1∶6的複配體係溶液加入NaCl和CaCl2，考察Na+和Ca2+各自對複配體係界麵活性的變化。Na+對複配體係油水界麵張力的影響見圖4，Ca2+對複配體係油水界麵張力的影響見圖5。
圖4 Na+對油水界麵張力的影響
圖5 Ca2+對油水界麵張力的影響
由圖4和5可知：隨著Na+濃度的增加，複配體係的油水界麵張力值雖然不斷上升，但是當礦化度上升至50 000 mg/L時，界麵張力值增幅很小，僅增加了0.008 mN/m。當Ca2+質量濃度增加至1 000 mg/L時，界麵張力值增幅也很小，僅上升了0.007 mN/m。這兩種現象證明了隨著礦化度的增加，複配體係仍然具有較好的抗鹽性能，這也正是非離子表麵活性劑的特點。
3結論
1）AEG050的水溶液渾濁，不易溶於地層水中，不耐高鹽，而其他3種表麵活性劑DF-103T、FMEE、OP-10與模擬地層水的配伍性相對較好，耐鹽性也較好。其中，OP-10單劑活性最佳，將油水界麵張力降低至10-2mN/m，而DF-103T與FMEE的油水界麵張力為10-1mN/m。
2）與純OP-10相比，加入HPAM的不同複配體係的界麵張力均有所下降，證明HPAM能與OP-10發生一定的協同作用。其中，最佳二元複配體係為HPAM質量分數為0.10%、OP-10濃度為0.50%且兩者複配比例為1∶6。此種複配體係降低油水界麵張力的能力比OP-10更強。
3）與純OP-10相比，0.05%和0.10%質量分數的HPAM與OP-10的複配體係的界麵張力最小值和穩定值都有所下降，且隨著HPAM質量分數的增加，界麵張力降低更為明顯，進一步證明了HPAM與OP-10之間確實發生了相互作用，存在一定的協同效應。
4）隨著礦化度的增加，最佳二元複配體係的界麵張力最大隻變化了0.008 mN/m左右，證明HPAM和OP-10複配體係保留了非離子表麵活性劑的特點，抗鹽性能較好。