草漿黑液復配制驅油劑

楊艷麗，王征帆

(1.陜西國防工業職業技術學院 化學工程系，陜西 西安 710302;2.渭南師范學院 化學化工系，陜西 渭南 714000)

在我國，木材資源比較匱乏的現狀導致資源相對豐富、成本十分低廉的草漿成為了造紙的主要原料。但草漿造紙技術具有較大的污染性，若能將草漿黑液回收利用，將會有顯著的經濟效益、社會效益和環境效益。本文將草漿黑液與石油磺酸鹽及十二烷基苯磺酸鈉進行復配，制得了一種具有超低界面張力的驅油劑。采油廠原油;自來水。

Texas-500 型旋轉滴界面張力儀;ZC-Ⅰ型振動采油室內模擬實驗裝置。

表1 草漿黑液組成Table 1 Composition of the straw pulping black liquor

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

草漿黑液，取自陜西科技大學輕工與能源學院，組成見表1;石油磺酸鹽(WPS)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)均為工業品;NaOH，分析純;勝利油田孤東

1.2 實驗方法

1.2.1 驅油劑復配采用L16(45)正交表，因素及水平見表2。

表2 因素與水平Table 2 Factors and levels

按表2 配制1 000 g 溶液，過濾后使用。取適量復配溶液與原油混合，靜置分層。采用旋轉滴界面張力儀測定油樣與復配體系間的界面張力，實驗溫度為25 ℃。

1.2.2 驅油將預處理后的巖心裝入巖心夾持器中間，打上環壓(約在4 MPa 左右)。依次進行水驅、油驅、驅油劑驅。每次驅替實驗中，液體流量為2 mL/min，驅至系統壓力保持不變為止［1］。

2 結果與討論

2.1 復配正交實驗結果

正交實驗結果見表3。

表3 正交實驗結果Table 3 Orthogonal experimental results

續表3

由表3 可知，各因素的影響順序為D ＞B ＞C ＞A，較優水平為A2B2C4D4，即WPS/SDBS 配比為3∶1，表面活性劑濃度為0. 6%，黑液與NaOH 配比為9∶1，混合堿濃度為1.6%。

2.2 驅替實驗結果

較優方案A2B2C4D4采收率為83.22%。

2.3 機理研究

(1)石油磺酸鹽與十二烷基苯磺酸鈉均為陰離子表面活性劑，同類表面活性劑，復配可彌補單獨表面活性劑在組成上存在的不足，使表面活性劑當量分布更為合理，使之與原油組成更匹配，從而改善表面活性劑在油水界面的吸附性能，達到降低油水界面張力的目的［2］。

(2)草漿黑液的主要組成是木質素磺酸鈉或堿木質素，其次是各種有機酸的鈉鹽以及殘堿和各種無機鹽等，pH 值介于11 ～12 之間，屬中強堿性［3］。堿與稠油中的環烷酸等反應可生成活性物質(如環烷酸鈉)，這些活性劑和木質素使稠油成為O/W 型乳狀液，從而大大降低油-水界面張力和稠油粘度，還可將油層潤濕變成親水性［4］。

(3)由于黑液的粘度大于水，在驅油過程中可降低水油的流度比;黑液的表面張力低于水，對地層有良好的潤濕性，這些都是制備采收率較高的驅油劑的有利因素。

3 結論

當WPS/SDBS 質量比為3∶1，表面活性劑濃度為0.6%，黑液與NaOH 質量比為9∶1，混合堿濃度為1.6%時，界面張力為36.5 ×10－3mN/m，原油采收率為83.22%。

［1］ 楊艷麗，王征帆. 復配型驅油劑的室內模擬實驗研究［J］.應用化工，2010，39(4):541-542.

［2］ 張國印，劉慶梅，李凌云，等. 表面活性劑復配在三次采油中的應用［J］.中外能源，2010，15(2):56-59.

［3］ 張金平，魏志平，王云山，等. 草漿黑液水熱炭化法堿回收研究［J］.中華紙業，2012，33(12):20-25.

［4］ 楊艷麗，王征帆. 造紙黑液改性做驅油劑室內模擬試驗研究［J］.當代化工，2008，37(5):465-466.