2結果與討論

2.1表面活性劑TPHS的紅外光譜分析

TPHS表面活性劑的紅外光譜譜圖如圖2所示。其中，3351 cm-1處為分子間氫鍵、羥基O—H的伸縮振動峰；1356 cm-1處為羥基O—H的面內(nèi)彎曲振動峰；2880 cm-1處為甲基C—H的伸縮振動峰；1230和1117 cm-1處為磺酸鹽S=O鍵的不對稱伸縮振動峰；696、762和841 cm-1處分別為苯環(huán)芳烴鄰位、間位、對位的C—H鍵的面外彎曲振動峰；1460 cm-1處為苯環(huán)骨架C—C伸縮振動峰；1960和2094 cm-1處為苯環(huán)上C—H的伸縮振動吸收弱的倍頻譜，538 cm-1處為取代苯環(huán)的面外彎曲振動峰，證明所合成的表面活性劑為目標產(chǎn)物。

圖2表面活性劑TPHS的紅外光譜圖

經(jīng)高效液相色譜分析得出，所合成表面活性劑TPHS的純度為94.6%。

2.2表面活性劑TPHS的油水界面活性

根據(jù)吉布斯吸附理論，為了達到超低油/水界面張力，表面活性劑分別與油相和水相發(fā)生強的相互作用并且在油水界面達到飽和吸附。這要求表面活性劑同時具有大的親水基和疏水基。不同濃度的表面活性劑TPHS溶液與大慶原油間的界面張力如圖3所示，隨著表面活性劑TPHS質量分數(shù)的增大，界面張力先減小后緩慢增大，在較大的濃度范圍內(nèi)可保持在10-1mN/m數(shù)量級。TPHS質量分數(shù)為0.07%時，界面張力達到最低，為0.276 mN/m。TPHS具有較好的降低油水界面張力的能力。

圖3不同濃度表面活性劑TPHS溶液與原油間的界面張力

2.3 NaCl對表面活性劑TPHS界面活性的影響

采用不同濃度的NaCl溶液配制質量分數(shù)為0.3%的表面活性劑TPHS溶液，其與原油間的界面張力見圖4。THPS溶液與原油間的界面張力隨NaCl濃度的增大先降低后增加。這是因為在低NaCl濃度下，表面活性劑分子多存在于水相中；隨著NaCl濃度的增大，表面活性劑分子從水相中慢慢分散到油相中，NaCl的加入壓縮了擴散雙電層的厚度，破壞親水基周圍的水化膜，使表面活性劑更容易吸附在油水界面層，因而界面張力不斷下降；達到一定鹽濃度后，水相與油相中所含表面活性劑濃度接近時，可達到最低界面張力。NaCl含量繼續(xù)增加時，油水界面吸附失去平衡，界面張力上升。從實驗結果來看，在NaCl含量在0～300 g/L范圍內(nèi)，表面活性劑TPHS溶液與原油間的界面張力均能保持在10-1mN/m數(shù)量級，說明表面活性劑TPHS具有優(yōu)良的抗鹽能力。

圖4含不同濃度NaCl的TPHS溶液與原油間的界面張力（TPHS質量分數(shù)0.3%）

2.4 TPHS復配體系的界面活性與潤濕性

表面活性劑之間通過復配可以彌補其性能單一的缺點。陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的復配使其具有良好的協(xié)同效應，既可彌補陰離子表面活性劑不耐鈣鎂離子的不足，又可以提高非離子表面活性劑的濁點。由于TPHS的親水基為非離子基團，復配陰離子表面活性劑AOS可以提高表面活性劑的濁點，實驗結果如表1所示，TPHS與AOS復配后，濁點大大提高；TPHS在地層吸附量較大，復配納米SiO2在減少地層吸附的同時可以提高滲吸速率。0.1%TPHS、0.05%SiO2、0.1%TPHS+0.2%AOS和0.1%TPHS+0.2%AOS+0.05%SiO2體系與原油間的界面張力及其在親水載玻片上的接觸角測試結果如表1所示。在80℃下，復合體系0.1%TPHS+0.2%AOS和0.1%TPHS+0.2%AOS+0.05%SiO2與原油間的界面張力均達到10-2mN/m數(shù)量級，與TPHS單一表面活性劑相比，復配體系更有效地降低了油水界面張力。在納米SiO2與表面活性劑的協(xié)同作用下，低張力納米流體（0.1%TPHS+0.2%AOS+0.05%SiO2）在親水載玻片上的接觸角遠大于單獨納米SiO2或表面活性劑的溶液的。這是因為表面活性劑在納米SiO2顆粒表面的吸附使得玻璃表面親水性能減弱，因而使得接觸角增大，這一現(xiàn)象說明低張力納米流體有較好的潤濕性能。

表1復配體系的界面活性與潤濕性測試