Page 205 - 精细化工2019年第8期

第 8 期 杨 奕，等: 低界面张力抗温抗盐 YUDP 型起泡剂性能评价
起泡剂的起泡体积与半衰期呈现先上升后下降的趋
势。不同浓度的钙镁离子含量会对起泡剂的泡沫性
能以及油水界面张力产生促进或者抑制作用。当起
泡剂溶液中的钙镁离子含量上升时，钙镁离子与起
泡剂分子相互作用压缩泡沫薄膜上的扩散双电层，
使薄膜上的起泡剂分子排列更加紧密，从而形成更
加稳定的泡沫 [28] 。但随着钙镁离子含量的持续增加，
这种压缩作用持续加强从而屏蔽了离子型起泡剂离
子的电荷，破坏了水化膜，导致起泡剂的泡沫性能
下降，同时钙盐具有亲油性，当大量的钙镁离子进
入起泡剂溶液时，存在于水相中的钙盐有吸附于油
水界面的倾向，这种倾向可能会“挤压”吸附在油
水界面的起泡剂分子，迫使通过水相吸附在界面层
的起泡剂分子进入油相中，致使起泡剂分子在油水
界面吸附失衡，结果导致油水界面张力上升
沫的强度表现为先上升后下降，钙镁离子质量浓度
在 41.8 mg/L 附近时泡沫强度超过 4800 mL·min。以
上现象说明，YUDP 型起泡剂有良好的抗钙镁离子
能力。
2.6 残余油饱和度对起泡剂泡沫性能的影响
在 64 ℃，以吉林红岗区块注入水配制 YUDP
起泡剂溶液，考察红岗高台子油藏不同残余油饱和
度对 YUDP 泡沫性能的影响，实验过程中，均为起
泡后再加入原油，实验结果见表 8。
表 8 残余油饱和度对泡沫性能及界面活性的影响
Table 8 Effect of residual oil saturation on the foam properties
and interfacial activity
原油质量 起泡 半衰期/
分数/% 体积/mL min
0 250 25.7
5 245 27.5
10 235 23.2
15 220 22.4
20 180 20.7
25 170 18.8
由上表可看出，起泡剂的起泡体积随着原油质
量分数的增加而减小，而泡沫的半衰期在原油质量
分数未超过 5%时处于上升状态，超过 5%之后呈现
逐步下降的特征。造成这一现象的原因在于，在油
含量较小时，油滴与泡沫接触发生乳化现象，导致
形成的许多分散油滴在毛管压差作用下向 Plateau
区迁移，并且随着这些分散油滴的聚集，Plateau 区
毛管压差逐渐降低，液膜的 Plateau 排液速率减小
[30]
。因此，当继续增加油含量时，自发乳化的油滴
会逐渐增多。此时 Plateau 区毛管压差减小速度突然
变快，造成液膜排液速率逐渐变慢，泡沫半衰期逐
渐增大。然而当油含量达到一定值时，大部分的油
·1693·
滴和原油中的胶质、沥青质等组分替换了泡沫液膜
上的表面活性剂分子，使该处的表面张力下降。但
是附有表面活性剂的液膜表面的表面张力则会升
高，由此产生的收缩力会导致表面张力低处的液膜
伸长变薄，最后直至破裂。同时，由于泡沫液膜上
附着的表面活性剂浓度减小，泡沫的自我修复作用
消失，从而导致起泡剂的泡沫性能降低 [31] 。实验表
明，原油质量分数达到 15%时，YUDP 起泡剂依然
能达到 220 mL 的起泡体积以及长达 22.4 min 的半
衰期，说明 YUDP 起泡剂具有良好的抗油性。
3 结论
（1）YUDP 型起泡剂在质量浓度为 0.4%时具有
最佳的泡沫性能以及油水界面活性。
[29] 。泡
（2）YUDP 型起泡剂具有良好的抗温抗盐性能，
在 60~75 ℃情况下泡沫强度始终高于 3825 mL·min，矿
化度在 16000.0~31037.9 mg/L 的情况下泡沫强度一
直高于 3900 mL·min；YUDP 型起泡剂具有良好的
抗钙镁离子与抗残余油的能力，钙镁离子总含量在
30~60 mg/L 的情况下起泡体积一直高于 240 mL，半
衰期始终长于 24 min，残余油饱和度在 15%时泡沫
强度一直高于 3696 mL·min。
（3）YUDP 型起泡剂能有效地降低油水界面张
力，当矿化度、钙镁离子含量达到最高，pH 达到油
藏最低值时，油水界面张力一直保持在 10 –2 mN/m
的数量级，达到吉林油田低界面张力泡沫驱要求。
泡沫强度/ 参考文献：
（mL·min）
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