堿-表面活性劑-聚合物三元復(fù)合體系驅(qū)替過(guò)程中的乳化等現(xiàn)象涉及界面的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，僅僅用界面張力或吸附之類的平衡狀態(tài)描述它是不合理的。事實(shí)上，對(duì)于此類動(dòng)態(tài)過(guò)程，界面對(duì)擾動(dòng)的反應(yīng)或趨向于平衡的途徑比平衡本身更為重要，因此對(duì)非平衡情況下體系的界面性質(zhì)和規(guī)律的研究顯得更為重要。界面擴(kuò)張黏彈性反映的是界面膜阻滯和恢復(fù)形變的能力。張磊等研究了不同結(jié)構(gòu)三取代烷基苯磺酸鈉的表/界面擴(kuò)張性質(zhì)，得出磺酸根間位的長(zhǎng)鏈烷基對(duì)表面擴(kuò)張模量貢獻(xiàn)較大、表面活性劑分子大小對(duì)界面擴(kuò)張模量影響較大的結(jié)論。彭勃等研究了伊朗重質(zhì)減渣餾分油/水界面膜的擴(kuò)張黏彈性。孫濤壘等研究了不同分子量原油活性組分的界面擴(kuò)張黏彈性，認(rèn)為不同原油活性組分的界面擴(kuò)張黏彈性質(zhì)可從其不同特征的微觀弛豫過(guò)程得到解釋。孫濤壘等研究了伊朗重質(zhì)原油中分離的2個(gè)不同平均分子量的原油界面活性組分在正癸烷/水界面的擴(kuò)張黏彈性行為以及溫度對(duì)體系擴(kuò)張黏彈性的影響。羅瀾等采用小幅低頻振蕩方法，研究了復(fù)合驅(qū)體系化學(xué)劑對(duì)原油活性組分界面膜擴(kuò)張黏彈性質(zhì)的影響和界面擴(kuò)張模量及相角的變化規(guī)律。司友華等研究了大慶原油含氮組分的界面擴(kuò)張黏彈性質(zhì)。宋新旺等研究了鏈長(zhǎng)變化和疏水基支鏈化對(duì)烷基苯磺酸鹽油水界面擴(kuò)張黏彈性質(zhì)的影響。靖波等分析了界面擴(kuò)張模量與界面膜強(qiáng)度的關(guān)系。竇立霞等研究了油/水界面擴(kuò)張模量的測(cè)量，考察了測(cè)量過(guò)程中的控制因素。

當(dāng)前對(duì)界面擴(kuò)張黏彈性的研究多為原油組分或體系中添加劑(表面活性劑、堿、聚合物等)對(duì)界面擴(kuò)張模量的影響及振蕩頻率對(duì)界面擴(kuò)張黏彈性的影響，缺少界面擴(kuò)張黏彈性對(duì)水驅(qū)后殘余油乳化作用的研究。本文通過(guò)微觀驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，研究了三元復(fù)合體系的界面擴(kuò)張黏彈性對(duì)水驅(qū)后殘余油的乳化作用。

1實(shí)驗(yàn)材料及條件

表面活性劑為石油磺酸鹽，有效含量41.2%；重烷基苯磺酸鹽，有效含量50.23%。

(2)實(shí)驗(yàn)儀器：芬蘭Kibron界面張力儀，Delta-8全自動(dòng)液滴表面張力儀，哈克RS-150流變儀，微觀可視化驅(qū)油裝置。

(3)實(shí)驗(yàn)溫度：45°C。

(4)實(shí)驗(yàn)用三元復(fù)合體系的組成見(jiàn)表1，界面張力分布在3個(gè)數(shù)量級(jí)。

2三元復(fù)合體系界面張力和界面擴(kuò)張模量

使用界面張力儀測(cè)定表1中三元復(fù)合體系的油水界面張力，結(jié)果如圖1所示。通過(guò)改變表活劑和堿的濃度、類型，使三元復(fù)合體系的界面張力分布在10-1、10-2、10-3mN/m 3個(gè)數(shù)量級(jí)(見(jiàn)圖1)，界面張力穩(wěn)定值見(jiàn)表1。

圖1三元復(fù)合體系的界面張力

表1三元復(fù)合體系組成

利用全自動(dòng)液滴表面張力儀測(cè)定油水的界面擴(kuò)張模量，其大小反映界面擴(kuò)張黏彈性的大小。界面擴(kuò)張模量反映的是界面膜阻滯和恢復(fù)變形的能力，界面擴(kuò)張模量越小，界面擴(kuò)張黏彈性越小，界面越容易發(fā)生形變，測(cè)量時(shí)難度越大。圖2給出了4個(gè)三元復(fù)合體系的界面擴(kuò)張模量曲線。表1中給出的體系4和體系6因?yàn)榻缑鏀U(kuò)張模量太小無(wú)法測(cè)量(使用振蕩液滴法測(cè)量界面擴(kuò)張模量時(shí)，由于界面擴(kuò)張模量太小，液滴在重力作用下迅速拉成油絲，無(wú)法測(cè)量)，體系1、體系2、體系3、體系5的界面擴(kuò)張模量主要集中在5、10m N/m左右(見(jiàn)圖2)。

圖2三元復(fù)合體系的界面擴(kuò)張模量

堿能夠溶蝕界面膜、與原油反應(yīng)生成表面活性物質(zhì)，協(xié)同表面活性劑降低界面張力，這是堿降低界面張力的原因。加入堿后溶液中電解質(zhì)濃度增大從而加強(qiáng)了表面活性劑分子在體相及界面間的擴(kuò)散交換作用，會(huì)降低界面擴(kuò)張模量。體系4與體系3相比僅增加了堿的濃度，界面張力和界面擴(kuò)張模量都得到了降低。體系2和體系5只改變了表面活性劑的類型，2個(gè)體系降低界面張力和界面擴(kuò)張模量的能力存在很大差別：表面活性劑為重烷基苯磺酸鹽的體系2降低界面擴(kuò)張模量能力強(qiáng)而降低界面張力作用弱；表面活性劑為石油磺酸鹽的體系5降低界面張力作用強(qiáng)而降低界面擴(kuò)張模量能力弱。這種差別與表面活性劑的結(jié)構(gòu)及其在界面上的相互作用方式有關(guān)：表面活性劑分子在界面上被吸附的濃度高，則界面張力降低多；吸附在界面上的表面活性劑之間及表面活性劑與界面膜上其他物質(zhì)之間的相互作用和弛豫過(guò)程決定了界面擴(kuò)張模量的大小。

在油水界面性質(zhì)方面，6個(gè)三元復(fù)合體系具有以下特點(diǎn)：體系1界面張力高，界面擴(kuò)張模量適中；體系2和體系3界面張力和界面擴(kuò)張模量都適中；體系5界面張力低而界面擴(kuò)張模量高，體系4和體系6的界面張力低，界面擴(kuò)張模量太小。

體系1、體系2、體系3可以構(gòu)成界面張力不同而界面擴(kuò)張黏彈性相同的對(duì)比實(shí)驗(yàn)；體系4、體系5、體系6可以構(gòu)成界面張力相同而界面擴(kuò)張黏彈性不同的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。