近年來石油價(jià)格一直在迅速上漲，而石油的產(chǎn)量卻處于持續(xù)下跌中，由于新能源還未被廣泛推廣利用，提高石油采收率成為當(dāng)務(wù)之急。油田經(jīng)過一次采油和二次采油后，仍有60％～70％的原油儲(chǔ)量留在地下，為提高現(xiàn)有油田的采收率，三次采油技術(shù)得到了日益廣泛的應(yīng)用。三次采油技術(shù)是通過向地層注入驅(qū)油劑溶液或外加能源，從而改善水油流度比或降低油水界面張力等的物理和化學(xué)采油原理來提高采收率的。其中表面活性劑驅(qū)油技術(shù)由于能大幅度提高驅(qū)油效率，從而提高油田開發(fā)的最終采收率，是二次采油中最具吸引力的技術(shù)。目前，用于二次采油用的表面活性劑主要有兩類，重烷基苯磺酸鹽以及石油磺酸鹽。重烷基苯磺酸鹽具有良好的油水界面性能，在大慶多個(gè)先導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)中已獲得良好的提高采收率的效果，但需要在強(qiáng)堿條件下使用，鑒于強(qiáng)堿對地層的嚴(yán)重傷害，采用弱堿或無堿復(fù)合驅(qū)配方體系成為下階段采油用表面活性劑開發(fā)的重要指標(biāo)之一。近期工作發(fā)現(xiàn)石油磺酸鹽在弱堿條件下也具有良好的油水界面性能，再則其原料來源充分，價(jià)格低廉，因此是下階段重點(diǎn)開發(fā)的品種。我國已先后在大慶、勝利等油田進(jìn)行了先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，取得了較好的效果。但在室內(nèi)及礦場實(shí)驗(yàn)中，石油磺酸鹽表面活性劑仍存在質(zhì)量穩(wěn)定性差，抗鹽、耐瀑性能差、，吸附損熱量較大等問題，給科研及大規(guī)模生產(chǎn)符合要求的產(chǎn)品帶來了困難。針對這些問題，進(jìn)一步開展石油磺酸鹽類表面活性劑合成研究，研制適用于弱堿或無堿條件的復(fù)合表面活性劑配方，是推進(jìn)石油磺酸鹽工業(yè)化的一條可行之路。
1石油磺酸鹽的礦場實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀
石油磺酸鹽自20世紀(jì)60年代開發(fā)出米后，由于價(jià)格低廉，用量較少，是迄今為止室內(nèi)研究和礦場實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中采用最多的表面活性劑。國外的產(chǎn)品大都是烷基芳基磺酸鹽的混合物，美國Witc0公司生產(chǎn)的0RS-41和美國Stepan化學(xué)公司生產(chǎn)的B-100均屬于這種類型。在驅(qū)油過程中，石油磺酸鹽靠其降低油水界面張力作用、乳化作用和增溶作用，達(dá)到提高采取率的目的。實(shí)驗(yàn)表明，每噸使用石油磺酸鹽及其獨(dú)有技術(shù)可以提高原油產(chǎn)量l30多噸可以將高滲油藏原油采收率提高20％--30％。按照在勝利油田的工業(yè)實(shí)驗(yàn)，l0口油井平均單井日產(chǎn)提高了l5噸，現(xiàn)在產(chǎn)量是使用該技術(shù)前的4倍，增產(chǎn)的原油將相當(dāng)于過去50年這些油田原油總產(chǎn)量的一半。石油磺酸鹽表面活性劑用于三次采油的前景是肯定的[1，2]。
過去在大慶、勝利等油田進(jìn)行的三元復(fù)合驅(qū)先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)和二[業(yè)化礦場實(shí)驗(yàn)中主要采用的都是進(jìn)口石油磺酸鹽。由于進(jìn)口石油磺酸鹽價(jià)格昂貴，而且與我國的原油配伍性不是很好，許多科研機(jī)構(gòu)都致力于開發(fā)適合國內(nèi)各地油田的廉價(jià)石油磺酸鹽。新疆石油管理局于l994年率先在國內(nèi)合成了復(fù)合驅(qū)專用工業(yè)表面活性劑KPS系列，用KFS-2與xJ-1石油磺酸鹽復(fù)配之后，以Na3P04為堿劑的配方體系，使克拉瑪依油田七東一區(qū)、彩南三工河組原油界面張力達(dá)到超低，提高原油采收率達(dá)20％。此外，他們還利用原油中的環(huán)烷酸，研制出環(huán)烷酸鹽J2-KPS2復(fù)合驅(qū)用表面活性劑[3]，但環(huán)烷酸鹽復(fù)合體系只能用于油藏水礦化度較低、原油酸值較高、原油含蠟量低的礦場。
史俊[4]等介紹了一種適用于高含水期的重芳烴石油磺酸鹽(HAPS)，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，HAPS與現(xiàn)場地層水配伍性良好，用O．2％～0．3％的HAPS水溶液在產(chǎn)出液高含水情況下，可使殘余原油采收率累計(jì)增加值保持在7％～8％內(nèi)。勝利油田孤南N一2801井區(qū)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)表明，低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的FLAPS驅(qū)具有明顯的提高原油采收率作用，采出原油的物性較一般的水驅(qū)有顯著的變化，對于非均質(zhì)性不太嚴(yán)重的油藏，HAPS驅(qū)具有良好的應(yīng)用前景。
邵紅云[5]等對勝利油田注聚、注膠后進(jìn)行了石油磺酸鹽復(fù)配體系驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，針對勝利油田的油、水特點(diǎn)，篩選出多種表面活性劑試樣及其復(fù)配體系進(jìn)行油水界面張力測定，成功研制出具有良好驅(qū)油性能的復(fù)合驅(qū)配方。室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種驅(qū)油體系可在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高采收率19％。經(jīng)過多年的研究，不論是礦場實(shí)驗(yàn)的規(guī)模和進(jìn)度，還是在技術(shù)的系統(tǒng)完善配套上，我國石油磺酸鹽復(fù)合驅(qū)技術(shù)均已走在世界前列。日前，由勝利油田中勝環(huán)保有限公司研發(fā)建設(shè)的全國最大的石油磺酸鹽生產(chǎn)基地在山東省東營市竣工投產(chǎn)，預(yù)計(jì)年產(chǎn)5萬t石油磺酸鹽，標(biāo)志著三次采油驅(qū)油劑及其使用技術(shù)將使我國多數(shù)油田的原油采收率提高20％以上。
2存在的問題
雖然石油磺酸鹽在先導(dǎo)性礦場實(shí)驗(yàn)階段中表現(xiàn)出了良好的驅(qū)油效果，具有很好的應(yīng)用前景，但是在實(shí)驗(yàn)過程中也發(fā)現(xiàn)存在著許多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)產(chǎn)品的組成和性能不穩(wěn)定，組分復(fù)雜，有時(shí)需要對每批產(chǎn)品進(jìn)行配方調(diào)整
生產(chǎn)石油磺酸鹽的原料油成分十分復(fù)雜，各地區(qū)原料油組分差異很大，甚至同一地區(qū)不同時(shí)間的原料油差異也很大，而石油磺酸鹽的磺化工藝的選擇主要取決于原料的組成，生產(chǎn)工藝參數(shù)難以確定。生產(chǎn)石油磺酸鹽所用原料、磺化劑及磺化條件不同，磺化反應(yīng)歷程也有所不同，從而決定了石油磺酸鹽的質(zhì)量極不穩(wěn)定，即使使用相同的原料，采用相同的磺化工藝，也會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)過程中控制參數(shù)的波動(dòng)，引起磺化后產(chǎn)品性能的不一致。由于石油磺酸鹽產(chǎn)品質(zhì)量不易穩(wěn)定；從而導(dǎo)致采油效率不穩(wěn)定，造成7極大的資源浪費(fèi)，限制了它的使用。
(2)耐鹽性差，易與多價(jià)陽離子形成沉淀物，限制了在地層水礦化度高的場合下使用當(dāng)?shù)貙又械母邇r(jià)離子與石油磺酸鹽反應(yīng)所生成的高價(jià)磺酸鹽濃度大于其溶解度時(shí)便開始產(chǎn)生沉淀。離子強(qiáng)度、溫度、pH韻增大會(huì)使石油磺酸鹽的沉淀損失減小，當(dāng)表面活性劑濃度位于臨界膠束濃度附近時(shí)，其損失量最小。有研究表明[6]，硅酸鈉能螫合多價(jià)陽離子，有效抑制石油磺酸鹽與多價(jià)陽離子間的沉淀。馬英華川發(fā)現(xiàn)，石油磺酸鹽對鈣離子的容忍能力隨著石油磺酸鹽平均相對分子質(zhì)量的增大而減小。
(3)易被粘土表面吸附，導(dǎo)致消耗量大
早期的吸附損失研究[8]表明，對于相對分子質(zhì)量分布較寬的石油磺酸鹽，高當(dāng)量的石油磺酸鹽吸附損失較大。劉祥[9]等的研究表明，重芳烴右油磺酸鹽在油礦上的吸附等溫線為s，型，呈現(xiàn)出多層吸附特征。崔正剛[l0]等的研究結(jié)果表明，重烷基苯磺酸鹽在NaOH溶液中的吸附量顯著增加，采用NaOH／Na3P04復(fù)合堿體系有利于降低重烷基苯磺酸鹽的吸附量，同時(shí)發(fā)現(xiàn)聚合物的存在有利予降低重烷基苯磺酸鹽的吸附損失。
(4)當(dāng)量分布寬，不同當(dāng)量組分在巖層上的吸附能力差別大，引起嚴(yán)重的色譜分離效應(yīng)。
由多種組分構(gòu)成的石油磺酸鹽注入地層后，在多孔介質(zhì)中流動(dòng)時(shí)，表面活性劑的各個(gè)組分不可-避免地會(huì)發(fā)生色譜分離現(xiàn)象。色譜分離不斷破壞表面活性劑中各組分之間的平衡，引起組分變化，改交溶液性質(zhì)，從而影響驅(qū)油效率。陸彬㈣等研究了玉門石油磺酸鹽經(jīng)色譜分離后各組分的相對分子質(zhì)量，相行為及臨界膠束濃度，發(fā)現(xiàn)色譜分離不僅破壞體系的完整性，而且導(dǎo)致最佳鹽濃度升高：抗鹽能力下降。
3石油磺酸鹽的研究現(xiàn)狀。
用石油磺酸鹽表面活性劑驅(qū)油提高采收率，為進(jìn)一步開發(fā)和利用現(xiàn)有原油儲(chǔ)量提供了有效手段。石油磺酸鹽作為三次采油中應(yīng)用最廣泛的表面活性劑，國內(nèi)外許多研究人員對其合成、表征、性能做了較為深父的研究。石油磺酸鹽在用于提高石油采收率方面已進(jìn)入先導(dǎo)性礦場實(shí)驗(yàn)階段，但石油磺酸鹽產(chǎn)品仍存在著許多問題使其仍未得到大規(guī)模的推廣應(yīng)用，因此，繼續(xù)加強(qiáng)石油磺酸鹽的研究具有重要的經(jīng)濟(jì)及學(xué)術(shù)價(jià)值。
3.1石油磺酸鹽的合成研究
石油磺酸鹽一般是以高沸點(diǎn)石油餾分油為原料，用發(fā)煙硫酸、三氧化硫或濃硫酸處理再中和而制得的．生產(chǎn)石油磺酸鹽的傳統(tǒng)工藝是發(fā)煙硫酸磺化法，但是副反應(yīng)多，產(chǎn)品含鹽量高，性能不穩(wěn)定，而且產(chǎn)生的廢酸后處理困難，已經(jīng)被三氧化硫磺化法所逐漸取代。陳春英[12]用玉門原油減二線后餾分和減三線前餾分進(jìn)行磺化，在相同原料、相同條件下用氣體三氧化硫制得的石油磺酸鹽比用發(fā)煙硫酸制得的石油磺酸鹽具有較高的平均相對分子質(zhì)量和較好的親油親水性。岳曉云[l3]等報(bào)道了用高芳烴的大港餾分油合成石油磺酸鹽，以氣體三氧化硫磺化，制得的石油磺酸鹽可在弱堿條件下將大港原油的界面張力降到超低，而且礦化度適用范圍廣。任敏紅[l4]等用S03磺化得到的石油磺酸鹽KPS-2／Na
目前生產(chǎn)石油磺酸鹽的難點(diǎn)是原料油的選擇，原料油成分復(fù)雜，各地區(qū)原料油組分差異很大，而原料油對石油磺酸鹽的性能有明顯的影響，所以需要選擇含適當(dāng)相對分子質(zhì)量及芳烴含量的原料油作原料，以確保合成的石油磺酸鹽具有良好的性能。有研究表明[l5]，采用糠醛抽出油為原料，其中芳烴含量可達(dá)到50％，合成的烷基芳基石油磺酸鹽界面活性較好，得到的產(chǎn)品可以在較寬的堿濃度范圍內(nèi)與原油達(dá)到超低界面張力。此外，采用煉油廠減壓
要進(jìn)一步研究原料油對石油磺酸鹽結(jié)構(gòu)與性能的影響，可通過蒸餾等手段嚴(yán)格控制餾分組成，并通過餾分調(diào)配來控制原料油的平均相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布，合成不同當(dāng)量的系列產(chǎn)品以研究當(dāng)量對石油磺酸鹽的應(yīng)用性能的影響。也可通過分析原料油的化學(xué)族組成及結(jié)構(gòu)族組成，將原料油分成不同的組分或以典型純物質(zhì)代替，經(jīng)磺化、皂化制得相應(yīng)的磺酸鹽，并研究烷基的碳原子數(shù)和結(jié)構(gòu)及活性基團(tuán)的位置對增溶、抗鹽、耐溫及驅(qū)油性能的影響，為選擇和充分利用石蠟基型原料提供依據(jù)。
3．2石油磺酸鹽的性能研究
石油磺酸鹽主要是通過降低油水界面張力來提高油田采收率的，因此是否能產(chǎn)生低界面張力是研究開發(fā)石油磺酸鹽主要指標(biāo)之一。影響石油磺酸鹽低界面性質(zhì)的因素有很多，如表面活性劑濃度、堿濃度、鹽濃度、原油的性質(zhì)等等，其中石油磺酸鹽本身的活性是影響界面張力的根本原因，已有許多關(guān)于石油磺酸鹽影響界面張力的報(bào)道。石油磺酸鹽是一種復(fù)雜的混合物，因此過去人們常用平均當(dāng)量來表征其性質(zhì)，其平均當(dāng)量及其分布直接影響溶解度，也影響其他性質(zhì)，特別是對低界面張力性質(zhì)的影響。Gale[18]認(rèn)為高當(dāng)量的組分是降低界面張力的有效成分，也容易被吸附，低當(dāng)量的組分可以改善水溶性低當(dāng)量的石油磺酸鹽可以改善對水溶性，中等當(dāng)量的石油磺酸鹽則可作為吸附的犧牲劑，因此只有寬當(dāng)量石油磺酸鹽才具有較強(qiáng)的驅(qū)油特性。
隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)以平均當(dāng)量來表征石油磺酸鹽性質(zhì)的方法不能夠準(zhǔn)確而且清晰地表征石油磺酸鹽的性能，相同平均當(dāng)量的石油磺酸鹽的當(dāng)量分布及所含有的磺酸鹽的結(jié)構(gòu)并不一樣，導(dǎo)致性能往往并不·致。要進(jìn)一步明確石油磺酸鹽與性能的關(guān)系，必須進(jìn)一步了解石油磺酸鹽的具體結(jié)構(gòu)，并對結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行定性分析，用以指導(dǎo)石油磺酸鹽的合成研究。
由于石油磺酸鹽是通過磺化餾分油中的芳香份得到的，所以最開始人們是對原料進(jìn)行分析從而推斷石油磺酸鹽的結(jié)構(gòu)的。此種方法雖然簡便快速，但是具有很大的缺陷，因?yàn)榉枷惴莶豢赡芡耆换腔灾荒艽蟾磐茢嗍突撬猁}的結(jié)構(gòu)。后來人們又使用脫磺法測定石油磺酸鹽結(jié)構(gòu)，將磺酸鹽脫去磺酸基得到的芳烴進(jìn)行結(jié)構(gòu)組成測定，這種方法雖然較以前的方法更為準(zhǔn)確可靠，但是操作繁瑣耗時(shí)，而且測定結(jié)果會(huì)被雙磺酸鹽的影響。陳茂齊等人[19]把石油磺酸鹽脫磺轉(zhuǎn)變?yōu)橥榛蓟衔锖筮M(jìn)行GC-MS分析，發(fā)現(xiàn)玉門石油磺酸鹽的脫磺油主要有烷基苯、烷基萘、環(huán)烷基苯、環(huán)烷基萘滿和茚滿四個(gè)系列，此外還發(fā)現(xiàn)少量的三環(huán)芳烴和若干個(gè)尚不能確定其歸屬的組分，并指出欲更進(jìn)一步了解石油磺酸鈉的組成結(jié)構(gòu)，需改進(jìn)分離方法。
表l玉門石油磺酸鹽的脫磺油的主要組成系列
基于上述方法的缺陷，本課題組采用了負(fù)離子電噴霧質(zhì)譜法，它提供給樣晶分子的能量很低，接近有機(jī)物的電離能，譜圖中常只出現(xiàn)分子離子峰或準(zhǔn)分子峰，因此，不需要經(jīng)過脫磺操作即可準(zhǔn)確測定石油磺酸鹽的相對分子質(zhì)量分布，作者對自制的石油磺酸鹽進(jìn)行了電噴霧質(zhì)譜分析。
從圖中可以看出，石油磺酸鹽的相對分子質(zhì)量分布很寬，不便于進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能關(guān)系研究，而其成分太復(fù)雜又不可能分離成單一組分，作者通過溶劑逐級(jí)萃取法將其按當(dāng)量分成三個(gè)組分進(jìn)行研究，通過電噴霧質(zhì)譜分析確定了其平均相對分子質(zhì)量及相對分子質(zhì)量分布，如下圖，其中高當(dāng)量組分的平均相對分子質(zhì)量大約是500，相對分子質(zhì)量主要分布在350～600，中等當(dāng)量的組分的平均相對分子質(zhì)量大約是430，相對分子質(zhì)量主要分布在300～500，低當(dāng)量的組分平均相對分子質(zhì)量大約是300，相對分子質(zhì)量主要分布在200～350。另外，結(jié)合紅外光譜分析、1HNMR、13CNMR以及紫外光譜等分析手段大致確定了各個(gè)組分所含有的主要結(jié)構(gòu)并得出了分子平均結(jié)構(gòu)模型。
研究結(jié)果表明，每個(gè)組分的主要成分都是烷基苯磺酸鹽，且以二烷基取代為主，還含有烷基萘磺酸鹽以及烷基萘(茚)滿磺酸鹽等，只是芳環(huán)上的烷基鏈長不同，高當(dāng)量組分的平均碳數(shù)在28左右，中當(dāng)量組分在24左右，低當(dāng)量組分在14左右。另外還進(jìn)行了性能測試，自制的石濁磺酸鹽能降低界面張力至超低達(dá)到10-3mN/m，界面性能非常好，而進(jìn)行分離得到的三個(gè)組分的降低界面張力效果都不能達(dá)到這么低，其中高當(dāng)量的組分能降低界面張力到10-2mN/m，中當(dāng)量間的組分降低界面張力的效果不是很明顯，而低當(dāng)量的組分的效果更差。研究結(jié)果說明石油磺酸鹽中起主要作用的是高當(dāng)量的組分，并通過與低當(dāng)量的組分復(fù)配產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)將界面張力降低到超低。
4研究方向及展望
針對石油磺酸鹽產(chǎn)品存在著性能不穩(wěn)定、吸附損失大、耐鹽性差等問題，并進(jìn)一步提高石油磺酸鹽的驅(qū)油性能，應(yīng)繼續(xù)開展以下幾方面的研究工作。
(1)合成結(jié)構(gòu)性能關(guān)系清晰的磺酸鹽
由于石油磺酸鹽成分很復(fù)雜，不宜選用它來進(jìn)一步研究表面活性劑結(jié)構(gòu)與界面性能之間的關(guān)系，由于石油磺酸鹽的主要成分是烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽以及烷基萘滿磺酸鹽，研究者常采用合成上述系列的結(jié)構(gòu)確定的磺酸鹽純化合物來研究鏈長、分支等對界面性能的影響。另外石油磺酸鹽的組分太多，容易發(fā)生色譜分離現(xiàn)象并影響驅(qū)油效率，所以合成結(jié)構(gòu)性能關(guān)系清晰的磺酸鹽用以采油可能會(huì)有更好的效果，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，長鏈烷基磺酸鹽很可能成為三次采油用表面活性劑的重要品種。目前國外用烷基苯為原料制備合成磺酸鹽的研究發(fā)展很快，Van[20]等合成了一系列不同鏈長、不同分支的對位烷基苯磺酸鹽來研究表面活性劑在界面上的吸附。結(jié)果證實(shí)，在一定表面活性劑濃度下，增加碳鏈長度可降低界面張力，增加支鏈長度升高界面張力。大量研究表明[21，22]，對不同碳鏈長度的烷基苯磺酸鹽的同系物來說，碳鏈在十四個(gè)碳原子以上的烷基苯磺酸鹽具有良好的降低表面張力的效果，碳鏈越長對原油的界面張力效果越好。田燕春等嘲研究了表面活性劑同系物體系對原油，驅(qū)油體系界面張力的影響。結(jié)果顯示，支鏈烷基苯磺酸鹽在降低界面張力方面有更好的效果。對于烷基苯磺酸鹽的同系物，相對分子質(zhì)量越高，則吸附量越大。由烷基苯磺酸鹽同系物構(gòu)成的表面活性劑，存在某種特定的分布，在這種分布下，與原油間的界面張力效果最佳。相對分子質(zhì)量分布極窄的烷基苯磺酸鹽，界面張力不能達(dá)到超低值。不同鏈長的烷基苯磺酸鹽表面活性劑具有明顯的復(fù)配增效作用。
為實(shí)現(xiàn)表面活性劑的多品種和對原油的合理匹配，本課題組在分析研究石油磺酸鹽的結(jié)構(gòu)及組成的基礎(chǔ)上合成了一系列不同結(jié)構(gòu)的烷基苯磺酸鹽及烷基萘磺酸鹽，并用以研究表面活性劑結(jié)構(gòu)與大慶原油的界面性能的變化規(guī)律，擺脫表面活性劑開發(fā)中的盲目性。楊捷[22]等報(bào)道了苯環(huán)在烷基鏈不同位置上的系列烷基苯磺酸鹽異構(gòu)體純化合物對壬烷及原油界面張力的影響。研究發(fā)現(xiàn)在低堿條件下，烷基碳鏈總長度不變，隨著苯環(huán)向烷基鏈中間的移動(dòng)，烷基苯磺酸鹽表面活性劑降低界面張力的效果越好。趙忠奎[23]等合成了系列烷基萘磺酸鹽，發(fā)現(xiàn)其在弱堿甚至無堿條件下就能將界面張力降至超低，且烷基鏈越長對大慶油田的原油界面性能越好，界面張力能達(dá)到l0-4mN／m。
(2)對石油磺酸鹽復(fù)配體系和協(xié)同效應(yīng)的研究
石油磺酸鹽中不同碳鏈長度的烷基芳基磺酸鹽表面活性劑在油水界面的吸附方式有所不同，長鏈的分子油溶性較強(qiáng)，憎水性的碳鏈深入到油相中，分子傾向于分布在油相中。短鏈的分子水溶性較強(qiáng)，其碳鏈深入到油相中較淺，分子傾向于分布在水中。當(dāng)二者同時(shí)存在時(shí)，短鏈的石油磺酸鹽分子可以填補(bǔ)長鏈分子間的空隙，發(fā)揮長短鏈分子之間的協(xié)同作用，形成更加緊密的排列，這樣既增大了界面膜的強(qiáng)度，又增加界面處表面活性劑的濃度，從而增強(qiáng)了降低油水界面張力的能力。因此一般來說，寬當(dāng)量的石油磺酸鹽比單一組分的烷基苯磺酸鹽或烷基萘磺酸鹽降低界面張力的能力7更強(qiáng)。大量研究表明，適當(dāng)類型和比例的表面活性劑復(fù)配體系可以產(chǎn)生顯著的協(xié)同效應(yīng)，從而提高表面活性劑的使用性能，節(jié)約表面活性劑用量。
目前石油磺酸鹽復(fù)配體系可大致概括為兩類：一類是與同系物的復(fù)配，其中包括與不同平均相對分子質(zhì)量、不同烷基碳數(shù)、不同支鏈的石油磺酸鹽組分的復(fù)配；另一類是與其他類型的表面活性劑復(fù)配。邵紅云[24]等研究發(fā)現(xiàn)，極性不同的石油磺酸鹽組分的復(fù)配體系中存在協(xié)同效應(yīng)，能大幅降低界面張力。黃宏度[25]等研究了石油羧酸鹽與石油磺酸鹽復(fù)配體系，重點(diǎn)考察了石油磺酸鹽結(jié)構(gòu)對石油羧酸鹽體系界面張力的影響，研究表明，復(fù)配效果與石油磺酸鹽自身組成及結(jié)構(gòu)有關(guān)。Kairoglou[26,27]研究了將木質(zhì)素磺酸鹽作為犧牲劑的可行性，可改善驅(qū)油體系的抗鹽性，減少吸附損失。此外，石油磺酸鹽還可與極性有機(jī)物復(fù)配，少量有機(jī)物存在可使表面活性劑的臨界膠束濃度有很大變化，并使表面活性增加。大量實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，復(fù)配可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，但最佳復(fù)配仍必須通過實(shí)驗(yàn)方法解決。
本課題組對石油磺酸鹽的復(fù)配體系的研究也很多，張樹彪[28]等研究了改性木質(zhì)素磺酸鹽與石油磺酸鹽的復(fù)配體系，可以在低堿濃度下迅速降低界面張力。另外本課題組還利用所合成的系列磺酸鹽表面活性劑進(jìn)行復(fù)配以研究產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的規(guī)律，希望通過此規(guī)律能夠建立一種簡單、有效的方法，來篩選采油用表面活性劑的類型及配比，使三次采油用主表面活性劑實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、系列化和增效復(fù)配化。
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