一种抗高温磺酸型稠油降黏剂性能评价及机理研究刘义刚王秋霞吴婷摘要：在模拟油藏环境（矿化度约为13500mg·/L-1，80℃）研究了抗高温磺酸型水溶性降黏剂SR在降低水/原油界面张力及稳定乳状液的能力。实验结果表明，：当降黏剂SR质量分数为0.3%时即可将界面张力降至10?2mN/·m-1数量级，有效稳定稠油乳状液并实现良好的降黏效果。通过研究降黏剂SR与不同含量质量分数胶质沥青质原油的界面张力，得出了胶质沥青质含量质量分数越高，SR界面吸附越好，降黏率越高的结论。与十二烷基磺酸钠对比发现，SR分子结构中的苯环结构在稳定稠油乳液的过程中起到了关键性作用。分子动力学模拟结果验证了抗高温磺酸型降黏剂SR的苯环结构与胶质沥青质间的π子结相互作用是其对稠油高效降黏的关键因素。关键词：稠油;胶质沥青质;降黏剂;界面活性;乳状液;耐高温：TE357文献标识码：A：1671-0460（2020）0010-00002158255-0005Abstract：WeinvestigatedTheabilityofahigh-temperatureresistantsulfonatewater-solubleheavyoilviscosityreducerSRindecreasinginterfacialtension（IFT）andstabilizingcrudeoilemulsionatunderthesimulatedreservoircondition（salinityis13500mg·L-1mg//L，80℃°C）wasinvestigated.Itwasfoundthat0.3%SRcancouldeffectivelyreducetheIFTto10-2mN·m-1mN/morderofmagnitude，leadingtostableemulsionandlowviscosityofheavyoil.BystudyingtheinterfacialtensionbetweenSRandcrudeoilwithdifferentcontentofresin/asphaltene，therelationshipbetweenresin/asphalteneandSRadsorptionattheinterfacewasdemonstratedparedwithSDS，itwasfoundthatthebenzeneringstructureinSRplayedakeyroleinstabilizingtheheavyoilemulsion.Moleculardynamicssimulationresultsverifiedthattheπ-πinteractionbetweenthebenzeneringstructureofSRandresin/asphaltenewasacrucialfactorfortheexcellentperformanceofSR.Keywords：Heavyoil;Resinandasphaltene;Viscosityreducer;Interfacialactivity;Emulsion;High-temperatureresistance由于稠油的黏度大，水驅开采时差别较大的水油流度比导致注入水易发生窜流，导致波及区域有限，采收率低。如何采取行之有效的技术加快稠油资源的合理开采利用，提升稠油的产量，对国家经济发展具有十分重要的现实意义和战略意义[1，-2]。稠油的组成成分复杂，目前较为公认的说法是以油分作为分散介质，其内主要包含有胶质和沥青质[3]。利用X-射线分析得到的胶质沥青质模型表明沥青质的芳香环存在π线分共轭作用，形成堆积结构，胶质与沥青质间存在氢键、π轭作作用，被吸引在其表面，这种缔合结构使得稠油无论在低温还是高温下都具有较高黏度[4]。降低稠油黏度的重要思路就是内部拆散、破坏胶质沥青质搭建的空间结构[5]。乳化降黏法是现在开采稠油最有效的途径之一，其原理是在表面活性剂的参与下将稠油分散为O/W乳状液[6]。由于连续相为低黏度的水相，能大幅度降低稠油黏度，且具有成本低、能耗少及施工作业简单的优点。伴随着越来越苛刻的开采条件，对乳化降黏剂提出了越来越高的耐温要求。众多研究团队在稠油乳化降黏开采方面开展了大量的研究工作，而且取得了令人满意的成果[7-10]。但多数研究结果停留在宏观评价上，对于表面活性剂对稠油乳化降黏的微观机理，尤其是在分子及界面水平上解释研究报导报道不多[11，-12]。我们研究了一种抗高温磺酸型表面活性剂的乳化降黏性能，并利用分子动力学模拟的手段对表面活性剂在油水界面与稠油组分的相互作用进行了研究。1实验部分1.1实验材料实验用油由中海油天津分公司提供，原油性质及组成见表1。高分子型磺酸型表面活性剂SR由中海油天津分公司提供，分子式如图1所示，n∶：m=1∶：5。十二烷基磺酸钠（SDS）、氯化钠、氯化钙、硫酸镁、氯化钾、碳酸氢钠（，均为分析纯），购自国药集团化学试剂有限公司，所有药品无进一步提纯操作，均按照原样使用。根据油藏地层水中矿物组成，实验所用水为向去离子水中加入CaCl2、NaCl、MgSO4、KCl和NaHCO3配制的模拟矿化水，具体离子组成见表2。1.2实验方法实验体系...