通过提高油田污水的循环利用是减少含油污水外排污染的有效途径，但油受到油藏差异性和采油用剂的影响，油田污水回注效率大大降低。为提高中后期油田污水的回注效率，合成一种磺酸盐类的高分子活性剂，以油水界面张力性能、润湿性能、油水乳化能力、洗油率等作为评价指标，从而研究活性剂的分子结构对驱油效率的内在影响机理，为油田回注提供理论与实践参考。

随着我国油田开发进入到中后时期，大量高含水油井逐步增加。以聚合物驱油、油田污水回注等技术被广泛的应用在高含水油井开采中，以此提高中后期油井石油采收率。其中聚合物驱油主要通过对油井高渗透处封堵的方式，提高油井采收率，但该方法典型的弊端在于污染严重，如甲醛、苯酚等剧毒物质，给地下水造成严重污染。因此，油田污水回注技术成为当前油井开发的一个重要公关方向，而如何提高污水回注效率成为该技术实现的关键。通过研究认为，高分子表面活性剂以渗透力差，成膜性好等特点，避免了与传统高分子化合物在复配后产生的效果不良问题，并具有较好的相容性和环境友好性。对此以磺酸盐类活性剂的合成为例，研究分子结构与其驱油效率的内在机理，以此为高含水井石油开采提供参考。

1实验部分

1.1污水水样与油样

污水样品选自延长油田污水处理站，采用自然返排法将采集污水密封在容器内。油样取自延长油田生产井，取出后通过脱水，分离水与原油。

1.2模拟地层水

根据延长油田地层特点，配置整体矿化度为8461 mg/L，具体离子组成如表1所示。

1.3实验试剂与设备

实验试剂主要选取糠醛抽出油、二氯乙烷、发烟硫酸、30%NaOH、无水乙醇、AO等；实验设备选择磺化器、揽拌器、温度计、冷凝管、100 mL四口瓶等。

2不同磺酸盐合成

2.1石油磺酸盐合成

用石油油样10 g，放入由揽拌器、温度计、冷凝管、恒压漏斗的四口瓶中，同时加入30 mL二氯乙烷，在温度为45℃的恒定温度下加入质量为4 g的发烟硫酸，反应30 min后加入30%NaOH对溶液进行中和，直到pH=7~8之间。对得到的反应物进行提纯、萃取，最后得到LAS的浅褐色粉末。

通过红外光谱仪对石油磺酸盐进行分析，得到如图1所示的光谱图。

通过图1LAS红外光谱分析，出现-OH、-CH3、=C-H等多个吸收峰，从而可以说明实验制备的LAS具有多个不同的芳香环数及烷香结构所组成的混合物。

2.2ɑ-烯基磺酸盐合成

选取发烟硫酸中的SO3气体经过滤后进入磺化器中，与计量泵中的C22~24ɑ-烯烃发生剧烈反应，反应中产生热量则通过夹套冷却水进行冷却，产生产物与SO3气体进入到气体和液体分离器之中，最后通过氢氧化钠溶液进行中和，并在合格后进行水解，从而得到AOS。

2.3合成物物化性能

选取包括表面张力（cmc）、临界胶束浓度（cmc）、界面饱和吸附率(max)、C20、表面压（πcmc）、Gibbs吸附能等指标对活性剂进行表征分析。

2.3.1石油磺酸盐物化性能

通过相关研究认为，石油磺酸盐在降低原油-水面张力方面具有优良特性，被广泛的应用在石油驱油中。研究认为以原油馏分与康醛抽出油因为原材料成分不同，其表面张力也不同，具体如图2所示。

图2石油磺酸盐表面张力比较

通过图2比较发现，采用康醛抽出油作为原材料制备的石油磺酸盐表面张力要大于以原油馏分为材料的石油磺酸盐。同时制备的两种不同石油磺酸盐表面张力比较高，这可能与磺酸盐中的多环芳烃成分有关。

2.3.2-烯基磺酸盐物化性能

通过对制备的-烯基磺酸盐光谱分析，得到如图3所示的物化结果。

图3不同疏水链长度下的ɑ-烯基磺酸盐表面张力比较

通过图3看出，疏水链长度越大，疏水性越强，cmc浓度越小。

3活性剂对油田污水回注效率影响

活性剂通常通过降低油水界面张力、乳化携带和改变原油流变性等提高回注效率，因此本文则选取油水乳化能力、活性剂驱油性能作为评价指标。

3.1乳化力测定

为提高测定精度，对合成磺酸盐乳化力的测定采用单因素实验法，考虑在不同搅拌时间、速度、油水体积下LAS和AOS的Klett值。

（1）搅拌时间t对Klett值的影响

设定LAS和AOS的VW:VO=4:1，转速为300 r/min，从而得到如图4所示结果。

通过图4看出，当搅拌时间在=20 min时，LAS和AOS的Klett值相差最大。

（2）不同速度下的Klett值

固定VW:VO=4:1和搅拌时间=20 min，得到不同搅拌速度下的Klett值，具体如图5所示。

通过图5得到当搅拌速度在300 r/min时，LAS和AOS之间的LAS和AOS区分最大，故选择转速为300 r/min。

（3）不同油水体积比下的Klett值

固定转速300 r/min和=20 min,得到不同油水体积下的Klett值，具体如图6所示。

结合乳化指数的评价测定，得到如表2所示的评价结果。

通过表2看出，随着疏水链长度的不断增加，活性剂的乳化能力越来越大，C14AOS

3.2活性剂洗油率

洗油率用于表示活性剂将原油从地层岩石进行剥离的多少，是反应活性剂驱油的重要指标。通过合成活性剂的洗油率分析可得到如表3结果。

3.3活性剂性能与驱油效率相关性分析

通过数据统计看出，AOS表面张力与乳化指数的关系则如图7所示。

图7不同AOS与表面张力关系

通过图7看出，当AOS中的疏水链长度逐步增加的同时，其乳化指数也逐步增加。同时结合表3的结果，其洗油率也随着疏水链长度的变大也在不断的增加。

4结论

通过研究可得到如下结论：

（1）对石油磺酸盐物来讲，因原材料不同，导致得到的两种不同的石油磺酸盐物乳化指数与洗油率不同，但以康醛抽出油为原料的乳化指数和洗油率要大于通过延长油田分馏后的油样标本，这与康醛抽出油中含有的较多多芳烃有很大关系；

（2）-烯基磺酸盐物活性剂性能与除油率、乳化指数呈现出正相关关系，主要原因在于疏水链长度长度增加，导致其界面张力增加，从而可有效的分离石油与水，更好的提取油井中的原油。