2.1乙醇胺對酸性組分模擬油界面張力的影響

2.1.1乙醇胺對油酸模擬油界面張力的影響

原油中的石油酸是復(fù)雜的混合物，為確定有機(jī)堿與酸性物質(zhì)間相互作用對界面張力的影響，考察了石蠟油配制的不同濃度油酸模擬油與不同pH值乙醇胺溶液間的動態(tài)界面張力。原油中的酸性物質(zhì)與有機(jī)堿反應(yīng)生成的石油酸皂具有界面活性，會明顯降低油水界面張力；由于生成的石油酸皂具有較強(qiáng)的水溶性，隨著時間變化它會由界面向水相轉(zhuǎn)移，造成界面張力增大，因此，界面張力的動態(tài)特征取決于界面活性物質(zhì)的生成速度及其解吸速度。由圖1和圖2可知，對于固定油酸濃度的模擬油，隨著水相pH值增大至超過某一臨界值，界面張力開始降低；同時，隨著模擬油中油酸濃度增大，界面張力降低需要的pH值變小，并且低界面張力瞬時值維持的時間變長。

2.1.2乙醇胺對坨28區(qū)塊原油酸性組分模擬油界面張力的影響

考察了航空煤油配制的坨28區(qū)塊酸性組分模擬油與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)乙醇胺溶液間的動態(tài)界面張力。從實驗結(jié)果（圖3，圖4）看出，乙醇胺對酸性組分模擬油界面張力的影響可分為2個區(qū)域：對于低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇胺溶液，酸性組分與有機(jī)堿的反應(yīng)造成較低的界面張力瞬時值，穩(wěn)態(tài)值較高；低界面張力持續(xù)時間隨酸性組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而延長，隨乙醇胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而縮短。而對于高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇胺溶液，如果模擬油中酸性組分達(dá)到一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)，動態(tài)界面張力不再隨時間出現(xiàn)極小值且穩(wěn)態(tài)值較低。

ZhangL等曾對勝利油區(qū)孤東油田外輸油中的酸性組分按相對分子質(zhì)量和極性細(xì)分，研究發(fā)現(xiàn)：對于相對分子質(zhì)量較低的脂肪酸，弱堿條件下就能夠發(fā)生反應(yīng)，大幅度降低界面張力瞬時值，但穩(wěn)態(tài)值較高，動態(tài)界面張力曲線呈“V”型，油酸模擬油的動態(tài)界面張力特性就是典型代表；而對于相對分子質(zhì)量較高、含稠環(huán)的芳香酸，則只能與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)，生成的芳香酸皂水溶性較弱，傾向于吸附在界面上，因此，動態(tài)界面張力不再出現(xiàn)極小值。坨28區(qū)塊原油的酸性組分是混合酸，其中不同結(jié)構(gòu)的石油酸可能在不同pH值條件下分別起主導(dǎo)作用：低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇胺溶液主要與低相對分子質(zhì)量的脂肪酸作用，而高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇胺溶液主要與高相對分子質(zhì)量的芳香酸作用。

2.2乙醇胺對膠質(zhì)模擬油界面張力的影響

考察了航空煤油配制的坨28區(qū)塊膠質(zhì)模擬油與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)乙醇胺溶液間的動態(tài)界面張力。由實驗結(jié)果（圖5，圖6）可以看出，由于膠質(zhì)中富含酸性組分，其與高質(zhì)量分?jǐn)?shù)乙醇胺溶液作用和油酸模擬油類似，而和酸性組分模擬油截然不同，即能夠大幅度降低界面張力的瞬時值，而穩(wěn)態(tài)值較高；而酸性組分模擬油的動態(tài)界面張力隨時間變化不大，且穩(wěn)態(tài)值較低。這是由膠質(zhì)中的石油酸以低相對分子質(zhì)量的脂肪酸為主造成的。

2.3乙醇胺對瀝青質(zhì)、飽和分、芳香分模擬油界面張力的影響

測定了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)瀝青質(zhì)模擬油、飽和分模擬油和芳香分模擬油與不同pH值乙醇胺溶液的動態(tài)界面張力，其數(shù)值均較高。雖然瀝青質(zhì)中也含有石油酸，但與膠質(zhì)不同，瀝青質(zhì)以較高相對分子質(zhì)量的芳香酸為主。瀝青質(zhì)模擬油與乙醇胺作用不能有效降低油水界面張力，表明坨28區(qū)塊瀝青質(zhì)模擬油中芳香酸含量較少，與有機(jī)堿作用較微弱。飽和分和芳香分是烴類化合物，與有機(jī)堿間無明顯的相互作用，因此對油水界面張力的降低貢獻(xiàn)較小。

2.4乙醇胺與不同原油活性組分模擬油作用的比較

從乙醇胺溶液的pH值對不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)坨28區(qū)塊原油活性組分模擬油界面張力最低值的影響（圖7）可看出，當(dāng)活性組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%時，只有酸性組分與有機(jī)堿發(fā)生作用；當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大至5%時，膠質(zhì)組分開始作用，而瀝青質(zhì)界面張力依舊較高。這可能是由于坨28區(qū)塊原油瀝青質(zhì)中酸性組分含量過少造成的。因此，對于坨28區(qū)塊原油，與乙醇胺作用的難易順序為：酸性組分最強(qiáng)，膠質(zhì)次之，瀝青質(zhì)、飽和分和芳香分與之作用比較微弱。

3結(jié)論

考察了有機(jī)堿乙醇胺與勝坨油田坨28區(qū)塊原油中酸性組分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、飽和分、芳香分等5類活性組分模擬油的動態(tài)界面張力，從研究結(jié)果可看出：①與無機(jī)堿類似，有機(jī)堿在界面上與原油中的石油酸反應(yīng)，生成石油酸皂，可大幅度降低油水界面張力。②有機(jī)堿與坨28區(qū)塊石油酸的作用可以分為2個區(qū)域：對于相對分子質(zhì)量較低的脂肪酸，弱堿條件下就能夠發(fā)生反應(yīng)，大幅度降低界面張力瞬時值，但穩(wěn)態(tài)值較高，動態(tài)界面張力曲線呈“V”型；而對于相對分子質(zhì)量較高、含稠環(huán)的芳香酸，則只能與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)，生成的芳香酸皂水溶性較弱，傾向于吸附在界面上，界面張力的動態(tài)效應(yīng)不明顯，穩(wěn)態(tài)值較低。③有機(jī)堿主要與原油中的石油酸發(fā)生作用，對于坨28區(qū)塊原油，與乙醇胺作用的難易順序為：酸性組分最強(qiáng)，膠質(zhì)次之，瀝青質(zhì)、飽和分和芳香分與之作用比較微弱。原油中石油酸的含量和結(jié)構(gòu)，決定了它與有機(jī)堿的作用程度。