草浆黑液复配制驱油剂

杨艳丽，王征帆

(1.陕西国防工业职业技术学院 化学工程系，陕西 西安 710302;2.渭南师范学院 化学化工系，陕西 渭南 714000)

在我国，木材资源比较匮乏的现状导致资源相对丰富、成本十分低廉的草浆成为了造纸的主要原料。但草浆造纸技术具有较大的污染性，若能将草浆黑液回收利用，将会有显著的经济效益、社会效益和环境效益。本文将草浆黑液与石油磺酸盐及十二烷基苯磺酸钠进行复配，制得了一种具有超低界面张力的驱油剂。采油厂原油;自来水。

Texas-500 型旋转滴界面张力仪;ZC-Ⅰ型振动采油室内模拟实验装置。

表1 草浆黑液组成Table 1 Composition of the straw pulping black liquor

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

草浆黑液，取自陕西科技大学轻工与能源学院，组成见表1;石油磺酸盐(WPS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)均为工业品;NaOH，分析纯;胜利油田孤东

1.2 实验方法

1.2.1 驱油剂复配采用L16(45)正交表，因素及水平见表2。

表2 因素与水平Table 2 Factors and levels

按表2 配制1 000 g 溶液，过滤后使用。取适量复配溶液与原油混合，静置分层。采用旋转滴界面张力仪测定油样与复配体系间的界面张力，实验温度为25 ℃。

1.2.2 驱油将预处理后的岩心装入岩心夹持器中间，打上环压(约在4 MPa 左右)。依次进行水驱、油驱、驱油剂驱。每次驱替实验中，液体流量为2 mL/min，驱至系统压力保持不变为止［1］。

2 结果与讨论

2.1 复配正交实验结果

正交实验结果见表3。

表3 正交实验结果Table 3 Orthogonal experimental results

续表3

由表3 可知，各因素的影响顺序为D ＞B ＞C ＞A，较优水平为A2B2C4D4，即WPS/SDBS 配比为3∶1，表面活性剂浓度为0. 6%，黑液与NaOH 配比为9∶1，混合碱浓度为1.6%。

2.2 驱替实验结果

较优方案A2B2C4D4采收率为83.22%。

2.3 机理研究

(1)石油磺酸盐与十二烷基苯磺酸钠均为阴离子表面活性剂，同类表面活性剂，复配可弥补单独表面活性剂在组成上存在的不足，使表面活性剂当量分布更为合理，使之与原油组成更匹配，从而改善表面活性剂在油水界面的吸附性能，达到降低油水界面张力的目的［2］。

(2)草浆黑液的主要组成是木质素磺酸钠或碱木质素，其次是各种有机酸的钠盐以及残碱和各种无机盐等，pH 值介于11 ～12 之间，属中强碱性［3］。碱与稠油中的环烷酸等反应可生成活性物质(如环烷酸钠)，这些活性剂和木质素使稠油成为O/W 型乳状液，从而大大降低油-水界面张力和稠油粘度，还可将油层润湿变成亲水性［4］。

(3)由于黑液的粘度大于水，在驱油过程中可降低水油的流度比;黑液的表面张力低于水，对地层有良好的润湿性，这些都是制备采收率较高的驱油剂的有利因素。

3 结论

当WPS/SDBS 质量比为3∶1，表面活性剂浓度为0.6%，黑液与NaOH 质量比为9∶1，混合碱浓度为1.6%时，界面张力为36.5 ×10－3mN/m，原油采收率为83.22%。

［1］ 杨艳丽，王征帆. 复配型驱油剂的室内模拟实验研究［J］.应用化工，2010，39(4):541-542.

［2］ 张国印，刘庆梅，李凌云，等. 表面活性剂复配在三次采油中的应用［J］.中外能源，2010，15(2):56-59.

［3］ 张金平，魏志平，王云山，等. 草浆黑液水热炭化法碱回收研究［J］.中华纸业，2012，33(12):20-25.

［4］ 杨艳丽，王征帆. 造纸黑液改性做驱油剂室内模拟试验研究［J］.当代化工，2008，37(5):465-466.