1.4.3乳化性能测定

分别配制质量分数为0.3%的TDMS溶液和0.3%的LHSB+1.0%有机碱溶液，按1:1的体积比，将油层原油与多种表面活性剂体系混合加入到具塞量筒中,将量筒充分振荡之后静置,每隔 10 min测量一次析出水的体积。由式(1)计算析水率。

R = V_t / V_0 × 100%

式中: R为析水率, %; V_t为t时刻析出水体积, mL; V_0为水项总体积, mL。

1.4.4润湿性能测定

将砂砾岩岩样切片经抛光处理后,在 60℃恒温条件下用原油饱和浸泡 7天,经干燥处理后作为实验样品。分别配制质量分数为 0.3%的 TDMS溶液和 0.3% LHSB+1.0%有机碱溶液,使用界面接触角测定仪对岩石表面的润湿性进行测试分析。实验方法参考 SY/T 5153-2017《油藏岩石润湿性测定方法》。

1.4.5耐盐性能测定

以质量分数分别为 5000、10000、20000、30000、40000和 50000 mg/L的 NaCl溶液为基液,分别配制质量分数为 0.3%的 TDMS盐溶液,测定其与原油间的界面张力,优选出与 TDMS配伍的最佳 Na⁺质量浓度。

以质量分数分别为 5000、10000、15000、20000、25000和 30000 mg/L的 CaCl₂溶液为基液,分别配制质量分数为 0.3%的 TDMS盐溶液,测定其与原油间的界面张力,优选出与 TDMS配伍的最佳 Ca²⁺质量浓度。

1.4.6耐温性能测定

配制质量分数为0.3%的TDMS溶液，分别在30、60、90和120℃下老化24h，测定其与原油的界面张力。

1.4.7 Zeta电位测定

将纯化后的TDMS分别配制成质量分数在100~1000 mg/L的溶液，将溶液注入电位池中，使用纳米粒度仪进行测试。

1.4.8聚合物含量优选测定

将质量分数为0.50%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%的HPAM溶液，分别与质量分数0.30%的TDMS溶液进行复配，形成二元溶液。利用界面张力仪测定不同聚合物含量下二元溶液的油水界面张力，分析聚合物含量对界面张力的影响，选取最佳质量分数。

1.4.9驱油性能评价

将优选出的HPAM最佳质量分数与质量分数为0.3%的TMDS复配，形成聚表二元复合驱油体系。利用多功能岩心驱替实验装置评价驱油效果。具体操作:将人造岩心烘干称量，测量岩心的孔隙体积后饱和原油;以0.5 mL/min的注入流量进行水驱，当出口端含水率达到90%后，转为使用新型有机碱二元复合驱油体系驱，注入0.5PV后继续水驱，当含水率达到90%，结束实验并记录实验数据。

2结果与讨论

2.1 TDMS的表征分析

2.1.1

图2为TDMS的红外光谱图。从图2可知:在3450 cm⁻¹处为—OH的伸缩振动峰;在2923、2852和1461 cm⁻¹等处分别为—CH₂—的不对称、对称伸缩振动和弯曲振动峰;在1650 cm⁻¹处的吸收峰为—C=O—的伸缩振动吸收峰;在1563 cm⁻¹处为仲胺—NH—的伸缩振动峰;在1400 cm⁻¹处为—OH键的面内弯曲振动吸收峰;在1201和1050 cm⁻¹分别是—S=O的不对称和对称伸缩振动峰;在1121 cm⁻¹处为C-O-C键的伸缩振动吸收峰;在838 cm⁻¹处为N-H键的面外弯曲振动吸收峰;在626 cm⁻¹处为—S=O的不对称伸缩振动峰。反应产物与预期结果相符合，表明TDMS的合成是成功的。

2.1.2 ¹H NMR分析

图3为TDMS核磁共振氢谱图。由图3可知: δ=0.8处为仲胺(H₄)的质子峰, δ=0.88处为甲基(H₁)的质子峰,δ=1.15处为次甲基相连甲基(H₇)的质子峰，亚甲基(H₂)的质子峰化学位移为1.2~1.34,δ=1.88处为仲胺基间位的亚甲基(H₅)的质子峰，仲胺连接的亚甲基(H₃)的质子峰化学位移约为1.95~2.03，δ=2.27处为酯基相连亚甲基(H₆)的质子峰, δ=2.78与δ=2.89处为叔胺连接基处亚甲基(H₉)和(H₁₁)的质子峰, δ=3.31处为磺酸基相连的亚甲基(H₁₄)的质子峰，δ=3.61处为羟基相连的次甲基(H₁₂)的质子峰，δ=3.69处为酯基连接的亚甲基(H₈)的质子峰，叔胺连接的甲基(H₁₀)的质子峰的化学位移约为3.9~4.2,δ=5.3处为羟基上(H₁₃)的质子峰。结果表明，TDMS表面活性剂制备成功。

2.2 TDMS的性能评价

2.2.1界面张力

图4为不同体系的动态界面张力图。由图4可知，TDMS油水界面张力降至0.016 mN/m，LHSB油水界面张力降至1.272 mN/m。加入不同有机碱后,LHSB油水界面张力值均降低一个数量级,但仍高于TDMS一个数量级。有机碱会与原油中的酸性组分发生化学反应,生成具有表面活性的化合物,这些物质与外加表面活性剂能产生协同效应。其中,二乙醇胺降低界面张力最为显著,能使油水界面张力降低至0.167 mN/m。TDMS分子含有较长的疏水碳链结构,其疏水特性增强了分子间的侧向相互作用力。这种增强的分子间作用力促使TDMS在油水界面上的吸附能力显著提升，进而在界面处形成致密的吸附层，具有较高的结构强度，能有效提升降低油水界面的能力。同时，TDMS分子具有仲胺基团，可协同降低油水界面张力，显著降低油水体系的界面张力。

2.2.2表面张力

图5为不同体系表面张力与浓度关系图。由图5可知，不同体系的表面张力均随着lgC的增加而急剧下降，达到某一浓度时开始逐渐缓慢下降。对实验数据进行线性拟合分析,得出TDMS、LHSB、LHSB+PEA、LHSB+DEA、LHSB+TEA、LHSB+DEOA的CMC分别为4.78×10⁻⁶、1.34×10⁻³、2.13×10⁻³、1.94×10⁻³、2.04×10⁻³和2.29×10⁻³ mol/L，对应的表面张力分别为33.55、24.60、27.59、34.07、32.36和34.13 mN/m。

加入有机碱后，不同体系的LHSB临界胶束浓度均有所增大。分析原因为:有机碱中的胺基会与LHSB的磺酸基团形成离子对复合物，使LHSB分子之间的静电斥力有所降低，进而使分子更易形成胶束。

TDMS表面活性剂CMC低的原因主要是两性离子结构会减少静电排斥,与疏水链驱动的自组装效率产生协同作用，使其在溶液中更易形成紧密排列的胶束;多胺基团中的氮原子可与水分子形成氢键，增强分子间的吸引力，进而降低形成胶束所需的能量。TDMS表面活性剂的表面张力较高，原因是疏水链段较长，从而使得气/液界面上发生链蜷曲折叠,使疏水链段的排列密度降低。