2.3地层水对表面张力的影响

使用模拟临盘油田地层水将表面活性剂配制成溶液，考察油田地层水对表面活性剂表面活性的影响，实验结果见图1。由图1可看出，在该油田地层水中，C14EO3S，C16EO3S，C18EO3S的cmc依次为80，40，10 mg/L，其所对应的γcmc分别为28.86，32.38，33.75 mN/m。与C14EO3S在蒸馏水中的cmc相比，C14EO3S在油田地层水的cmc降低了20 mg/L。由文献［1］的报道可知，在该油田地层水中，C14EO6S，C16EO6S，C18EO6S表面活性剂的cmc依次为100，50，50 mg/L，其所对应的γcmc分别为29.14，36.74，34.65 mN/m。实验结果表明，随EO数的增加，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂在油田地层水中的cmc和其所对应的γcmc均有不同程度的增大。

图1模拟临盘油田地层水的浓度对表面活性剂表面活性的影响

2.4 CaCl2溶液对表面张力的影响

C16EO3S表面活性剂的抗盐性能见图2。

图2 C16EO3S表面活性剂的抗盐性能

由图2可见，随溶液中CaCl2含量的增大，C16EO3S表面活性剂的cmc和其所对应的γcmc均呈下降趋势；C16EO3S表面活性剂在质量浓度为500，1 000，5 000 mg/L的CaCl2溶液中的cmc分别为40，30，25 mg/L，其所对应的γcmc分别为32.76，31.13，30.42 mN/m，γcmc的降幅较小。实验结果表明，C16EO3S表面活性剂在CaCl2溶液中也具有良好的活性，抗盐能力较强。这是因为，C16EO3S分子结构中的—SO3-基团有一定的抗二价阳离子的能力，且分子中的EO链节与水分子间有较强的氢键作用，增加了C16EO3S的水溶性，可抗衡胶束的聚集，提高抗硬水的能力。

2.5界面活性

测定表面活性剂溶液与一系列正构烷烃间的界面张力，若它与其中一种正构烷烃的界面张力最低，则此正构烷烃的碳原子数即为该表面活性剂的最小烷烃碳数（nmin）。当某正构烷烃和表面活性剂溶液形成的界面张力与原油和表面活性剂溶液形成的界面张力近似时，则可将该正构烷烃视作与原油等效，原油的等效烷烃碳原子数值应等于该正构烷烃的碳原子数值，称之为该原油的EACN。

用模拟临盘油田地层水将脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐配制成质量浓度为3 000 mg/L的溶液，在70℃下测得C14EO3S，C16EO3S，C18EO3S表面活性剂与原油间的界面张力分别为0.076，0.041，0.034 mN/m。表面活性剂溶液与正构烷烃的界面张力见图3。

图3表面活性剂溶液与正构烷烃的界面张力

从图3可看出，随正构烷烃碳原子数的增大，表面活性剂溶液与正构烷烃的界面张力呈先减小后增大的趋势。当正构烷烃的碳原子数为14～18时，C14EO3S，C16EO3S，C18EO3S与正构烷烃的界面张力在10-2mN/m数量级，nmin分别为14，14，16。因此，脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺酸盐表面活性剂与原油的界面张力和它与十四烷的界面张力非常接近，即临盘原油的EACN为14。

脂肪醇聚氧乙烯醚（6）磺酸盐表面活性剂与正构烷烃间的界面张力在0.1 mN/m以上，界面活性明显低于脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺酸盐。这是因为，随EO数的增加，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐分子的亲水性显著增强，表面活性剂分子进入水相的趋势逐渐增强，油水相的分布能力不均衡，减弱了表面活性剂分子在油水界面的富集。

3结论

1）C14EO3S，C16EO3S，C18EO3S表面活性剂的Krafft点分别为5，28，49℃。脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺酸盐表面活性剂中的脂肪醇碳原子数越少（碳原子数小于16），在盐溶液中的溶解性越好。

2）C14EO3S，C16EO3S，C18EO3S在蒸馏水中的cmc值分别为100，50，10 mg/L，其所对应的γcmc分别为29.12，33.86，34.59 mN/m；在模拟临盘油田地层水中的cmc值依次为80，40，10 mg/L，其所对应的γcmc分别为28.86，32.38，33.75 mN/m。当疏水基链长相同时，随EO数的增加，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂的cmc和其所对应的γcmc均呈增大趋势。

3）C16EO3S表面活性剂在CaCl2溶液中具有良好的活性，抗盐能力较强。

4）临盘原油的EACN为14。脂肪醇聚氧乙烯醚（6）磺酸盐表面活性剂的界面活性明显低于脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺酸盐的活性。

参考文献［1］郑延成，张晓梅，薛成，等.脂肪醇聚氧乙烯醚（EO6）磺酸盐的合成及性能研究［J］.日用化学工业，2013，43（1）：21-25.