低張力泡沫劑高效液相色譜檢測方法的建立

仉 莉

（中石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院，山東東營 257015）

勝利油田目前的三次采油技術(shù)中，泡沫驅(qū)有望成為提高采收率的重要技術(shù)手段，所使用的低張力泡沫體系將在采油中發(fā)揮重要作用[1]。低張力泡沫體系作為優(yōu)良的活性劑具有良好的洗油能力，而且泡沫劑遇水穩(wěn)定遇油破滅的特性增加了驅(qū)替的選擇性，使表面活性劑在油藏中均勻推進，從而大幅度降低殘余油飽和度，提高采收率。

國內(nèi)外表面活性劑的相關(guān)檢測研究工作較多，但關(guān)于低張力泡沫劑的研究較少。針對勝二區(qū)所使用的低張力泡沫劑DLF-1 尚無現(xiàn)行檢測方法，也沒有相應檢測方法可以借鑒[2，3]，給泡沫劑產(chǎn)品的質(zhì)量控制和采出液中泡沫劑濃度的檢測帶來相當大的困難。為此，本文通過色譜條件的優(yōu)化，建立了一種可以定量測定泡沫劑DLF-1 溶液的高效液相色譜法[4]。此方法具有很好的重復性、準確性和穩(wěn)定性，可以有效監(jiān)控采出液中低張力泡沫劑的質(zhì)量，保證礦場實施效果。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

EasySepTM-1010 高效液相色譜儀，通微分析技術(shù)有限公司，上海。高效液相色譜體系組成部分為：UM-3000ELSD 檢測器，EasySepTM-1010 高壓輸液泵，HW數(shù)據(jù)采集工作站，Rheodyne 7725i 六通進樣閥。

低張力泡沫劑DLF-1，勝利油田地質(zhì)院；無水甲醇，色譜純，天津賽孚瑞科技有限公司；水為二次高純水。

1.2 實驗方法

樣品配制：稱取3 g 泡沫劑DLF-1 置于50 mL 容量瓶中，使用甲醇配置成質(zhì)量濃度為6 %的泡沫劑DLF-1 溶液，取此濃度的溶液5 g 置于50 mL 容量瓶中，配置成質(zhì)量濃度為6 ‰的泡沫劑DLF-1 溶液。再取不同質(zhì)量的6 ‰的泡沫劑DLF-1 溶液于10 mL 容量瓶中，二次水稀釋至刻度，形成不同濃度的泡沫劑DLF-1 溶液標準溶液，進行高效液相色譜測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 低張力泡沫劑DLF-1 色譜分離條件的選擇

2.1.1 色譜柱 在其他實驗條件相同的情況下，分別選用反相C8 色譜柱和反相C18 色譜柱對低張力泡沫劑DLF-1 進行高效液相色譜測定，結(jié)果（見圖1 和圖2）。可以看出選用反相C8 填料色譜柱時，低張力泡沫劑DLF-1 樣品中鹽的保留時間稍有延長，主要活性組分的保留時間縮短，不利于鹽與活性組分的有效分離。反相C18 色譜柱對低張力泡沫劑DLF-1 的分離效果更佳，這一結(jié)果也與反相色譜柱填料的親油性與組分極性的分離規(guī)律相一致。因此，根據(jù)低張力泡沫劑DLF-1 中表面活性劑的極性強度，選取反相C18 填料色譜柱作為低張力泡沫劑DLF-1 高效液相色譜分離柱。

圖1 DLF-1 色譜圖（反相C8 色譜柱）

圖2 DLF-1 色譜圖（反相C18 色譜柱）

2.1.2 流動相的比例和流量 在流動相總流量1.0 mL/min下，改變甲醇與水的比值（V/V），用高效液相色譜對低張力泡沫劑DLF-1 進行測定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在流動相總流量不變的條件下，隨著流動相中水比例的增加，低張力泡沫劑DLF-1 色譜分離效果越好。可見在流動相流量不變條件下，醇/水比值的降低有助于低張力泡沫劑DLF-1 色譜的分離；但是隨著流動相中醇/水比值的降低，高效液相色譜柱的壓力不斷地升高，當色譜柱壓力超過色譜儀的上限工作壓力時，將導致色譜儀的高壓泵停止工作。

在流動相中醇的流量或者醇/水的值不變的條件下，改變流動相的總流量，通過高效液相色譜測定低張力泡沫劑DLF-1。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在一定的總流量范圍內(nèi)（1.1 mL/min～0.8 mL/min），隨著流動相總流量的降低，低張力泡沫劑DLF-1 中主劑的色譜峰強度降低、變平，使得低張力泡沫劑DLF-1 中各組分的色譜峰后移（保留時間延長），分離效果更好；在甲醇/水值相同的條件下，隨流動相流量的降低，液相色譜分離效果更好，但是低張力泡沫劑DLF-1 主劑的信號響應值降低。

綜上所述，在甲醇流量0.78 mL/min、水流量0.22 mL/min 時，對于低張力泡沫劑DLF-1 的色譜峰分離效果最佳（見圖3），確定該流量為最佳流量。

圖3 DLF-1 色譜圖（甲醇流量0.78 mL/min、水流量0.22 mL/min）

2.1.3 樣品溶劑 由于低張力泡沫劑DLF-1 在水溶液中溶解度較差，因此在配制樣品溶液時使用水/甲醇混合溶劑。固定溶液質(zhì)量濃度為7 920 mg/L，配制一系列不同甲醇/水比的低張力泡沫劑DLF-1 溶液，檢測配制樣品的溶劑對色譜檢測結(jié)果的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在樣品溶液中甲醇溶劑含量為80 %時，在時間2.8 min 處無機鹽的峰值較高，隨著樣品溶液中甲醇溶劑含量的降低，在時間2.8 min 處峰高度降低；在相同條件下，溶劑中含有20 %甲醇的色譜峰分離效果較佳。

綜合上述實驗結(jié)果，獲得對低張力泡沫劑DLF-1的最佳高效液相色譜分離條件為：選用C18 色譜柱，流動相為甲醇/水混合溶劑，甲醇和水的流量分別為0.78 mL/min 和0.22 mL/min，蒸發(fā)光檢測器的溫度為70 ℃，氣體流量為2.5 L/min，配制樣品溶劑是甲醇/水為2/8（w/w）的混合溶劑。

圖4 DLF-1 溶液標準曲線

2.2 低張力泡沫劑DLF-1 溶液濃度的測定

配制一系列不同濃度的泡沫劑DLF-1 溶液，在最佳分離條件下進行高效液相色譜測定，由所測數(shù)據(jù)繪制色譜峰積分面積和標準物濃度之間的標準曲線（見圖4）。曲線回歸方程為Y=0.472 43+1.581 73X，其中Y 為面積的對數(shù)，X 為濃度的對數(shù)，歸一化因子R=0.996 86。由此標準曲線可測定未知濃度的低張力泡沫劑DLF-1溶液。

在最佳測試條件下，對檢測方法的方法學參數(shù)進行測定，結(jié)果表明該方法對低張力泡沫劑DLF-1 溶液檢測的適宜濃度為1 000 mg/L～10 000 mg/L，其精度可以達到20 ng；相對標準偏差（RSD）為1.12 %；樣品回收率在98 %以上。從而證實了所建方法的準確性、可靠性和可行性。

3 結(jié)論

通過對色譜柱、流動相及樣品溶劑等色譜條件的優(yōu)化，建立出適用于測定低張力泡沫劑DLF-1 濃度的高效液相色譜法。方法準確、可靠且操作簡便，為采出液中泡沫劑濃度的檢測提供了很好的依據(jù)。

［1］ 曹緒龍，施曉樂，隋希華，等.一種復合驅(qū)用商品表面活性劑的高效液相色譜法測定［J］. 油田化學，2001，18（2）：177-180.

［2］ 吳建剛.復雜體系液相色譜分析中樣品預處理技術(shù)的應用研究［D］.長沙：湖南大學，2009.

［3］ 于世林.高效液相色譜方法及應用［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2000.

［4］ 王海江.驅(qū)油用表面活性劑的分析研究［D］.無錫：江南大學，2012.