阴离子型表面活性剂改变油湿性砂岩表面润湿性机理

研究表面活性剂改变岩石表面润湿性的机理对油田现场施工具有一定的理论指导意义。通过红外光谱、形貌扫描成像、Zeta电位、固体表面振荡频率和接触角等的测定,研究了阴离子型表面活性剂十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠-1(PES)改变油湿性砂岩表面润湿性的机理。结果表明,与油湿性石英粉的红外光谱相比,PES处理后的石英粉红外谱图中具有S—O键、亚砜S=O键和砜—SO2—键的拉伸振动峰,说明“吸附”为PES改变油湿性砂岩表面润湿性的机理。由于PES吸附在油湿性石英片表面,使得石英片表面较为平坦,平均粗糙度大大减小。未经PES处理的油湿性石英颗粒的Zeta电位为-4.2 mV,用PES处理样品的Zeta电位值随着PES浓度的升高而降低,最终趋于平衡。PES与带负电岩石表面的静电排斥力使得PES以微弱的分子间作用力吸附在砂岩表面。随着PES浓度的增加,石英晶体表面的共振频率降幅越来越大,即PES分子在岩石表面的吸附量越来越大。另外,未经PES处理的油湿性石英片原始接触角为140°,经过PES处理的油湿性石英片对应的接触角为109°。随着PES的加入,表面活性剂疏水链与原油组分的疏水端形成双层吸附结构,此时表面活性剂亲水头基裸露在外面,使得接触角逐渐降低,从而改变了固体表面的润湿性。

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本文档关键词:润湿,砂岩,表面,阴离子,表面活性剂