Межфазное взаимодействие катионных поверхностно-активных веществ и его влияние на изменение смачиваемости карбонатной породы, смачиваемой нефтью

Извлечение нефти заводнением из карбонатных коллекторов считается неэффективным из-за капиллярных сил в естественно трещиноватых карбонатных пластах, смачиваемых нефтью. Для повышения нефтеотдачи часто рекомендуют растворы поверхностно-активных веществ, поскольку они одновременно изменяют смачиваемость и снижают межфазное натяжение (IFT). В настоящем исследовании изучено влияние катионных поверхностно-активных веществ семейства бромидов триметиламмония (CₙTAB), а именно C₁₀TAB (BTAB), C₁₅TAB (DTAB), C₁₆TAB (TBAB) и C₁₉TAB (CTAB), на поверхностное натяжение, межфазное натяжение (IFT) на границе нефть–вода и изменение смачиваемости карбонатной породы, а также адсорбцию поверхностно-активных веществ на карбонатной породе. Для изучения механизма изменения смачиваемости нефтесмачиваемой поверхности карбонатной породы были проведены различные анализы, включая рентгеновскую дифракцию (XRD), сканирующую электронную микроскопию (SEM), энергодисперсионную рентгеновскую спектроскопию (EDAX) и инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (FTIR). Результаты показали, что среди четырех использованных поверхностно-активных веществ C₁₅TAB и C₁₉TAB наиболее эффективно снижали поверхностное натяжение и межфазное натяжение на границе нефть–вода, а также изменяли смачиваемость поверхности карбонатной породы, смачиваемой нефтью. Адсорбцию поверхностно-активных веществ на карбонатной породе исследовали, а полученные результаты проанализировали с использованием моделей Ленгмюра и Фрейндлиха. Для изучения взаимодействия между различными фазами был проведен сравнительный анализ методом FTIR сырой нефти и породы в присутствии различных поверхностно-активных веществ.