李柏林,張健偉,于連才
(1.東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,黑龍江 大慶 163318;2.中國(guó)石油大慶石化分公司煉油廠)
石蠟化學(xué)改性的常用方法有氧化法、氯化法和酯化法。氧化改性可改善石蠟的乳化、分散等性能,拓寬石蠟產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域[1-2]。以氧氣(或空氣)為氧化劑高溫氧化石蠟時(shí),由于碳?xì)滏I解離能較高,使得氧化反應(yīng)的激發(fā)溫度較高(>210 ℃),反應(yīng)誘導(dǎo)期較長(zhǎng)。工業(yè)石蠟液相氧化多采用錳(或錳/鈉)催化劑,使用此類催化劑可使石蠟氧化反應(yīng)活化能降低約33 kJ/mol。錳催化劑的定向作用有利于氧化反應(yīng)向生成脂肪酸的方向進(jìn)行,但生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生廢催化劑錳渣和較多低分子烴、醇、醛和酸[3-4]。
在引發(fā)劑方面,有機(jī)過(guò)氧化物的過(guò)氧鍵鍵能較低,容易分解產(chǎn)生烴氧、烴過(guò)氧自由基,從而直接引發(fā)石蠟烴分子發(fā)生新的鏈反應(yīng),也容易與氧化產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng),因而其氧化過(guò)程不同于熱催化鏈引發(fā)過(guò)程[5-9]。過(guò)氧化物反應(yīng)活性低于自由基,在分支鏈反應(yīng)過(guò)程中會(huì)生成部分穩(wěn)定產(chǎn)物(醛、酮、醇),該分支鏈反應(yīng)緩和,為退化分支鏈反應(yīng);有機(jī)過(guò)氧化物和石蠟烴互溶,跳過(guò)初始自由基鏈引發(fā)的慢步驟,使反應(yīng)誘導(dǎo)期大大縮短,氧化反應(yīng)激發(fā)溫度降低,理論上有利于石蠟液相氧化反應(yīng)的進(jìn)行。
本課題采用自制月桂基過(guò)氧化氫引發(fā)劑,通過(guò)引發(fā)石蠟烴進(jìn)行鏈氧化反應(yīng)對(duì)石蠟氧化改性,研究適宜的引發(fā)氧化工藝條件,測(cè)試氧化石蠟產(chǎn)品的油水界面張力和洗油性能,拓展氧化石蠟在三次采油領(lǐng)域的應(yīng)用。
58號(hào)全精煉石蠟(簡(jiǎn)稱58號(hào)石蠟),工業(yè)品,取自中國(guó)石油大慶石化分公司煉油廠;脫水原油和回注污水,取自中國(guó)石油大慶油田采油二廠;石油磺酸鹽,工業(yè)品,取自中國(guó)石油大慶煉化分公司聚合物二廠;月桂醇,分析純,購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;H2O2、濃硫酸、KI、Na2S2O3、Na2CO3、NaOH,均為分析純,購(gòu)自天津市大茂化學(xué)試劑廠。
在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2中滴入濃硫酸,制成硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的混合體系。將混合體系溫度維持在5 ℃以下,將月桂醇加入到上述體系中,低溫反應(yīng)1 h后,升溫至40 ℃,繼續(xù)反應(yīng)30 min,升溫過(guò)程中析出月桂基過(guò)氧化氫,過(guò)濾、水洗、干燥后,采用碘量法測(cè)定其純度。
月桂基過(guò)氧化氫引發(fā)石蠟烴進(jìn)行鏈氧化反應(yīng)的過(guò)程分為以下3個(gè)步驟。
①氫過(guò)氧化物分解為烴氧、烴過(guò)氧自由基:
②烴氧、烴過(guò)氧自由基引發(fā)石蠟氧化產(chǎn)生烴自由基:
③鏈反應(yīng)延續(xù)和分支鏈反應(yīng)退化:
稱取一定量58號(hào)石蠟,放入四口燒瓶中,加熱至完全熔化,然后通入流量恒定的干燥空氣,升溫至反應(yīng)溫度,加入月桂基過(guò)氧化氫,激發(fā)后體系開始氧化放熱,定期取樣并測(cè)定氧化石蠟的酸值和皂化值。反應(yīng)結(jié)束后降溫,用飽和碳酸鈉水溶液將氧化石蠟洗至pH為8~10,作驅(qū)油劑使用。
采用PerkinElmer公司生產(chǎn)的Spectro Ⅰ 型紅外光譜儀定性分析氧化石蠟產(chǎn)品分子中含氧基團(tuán)的紅外吸收特征。
采用北京中儀科信科技有限公司生產(chǎn)的TX-500C型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)定不同驅(qū)油體系下的油水界面張力。油水混合物為脫水原油和回注污水的混合物,測(cè)定溫度為45 ℃。作為驅(qū)油劑的石油磺酸鹽和氧化石蠟產(chǎn)品,分別與NaOH組成二元復(fù)合驅(qū)油體系。
采用經(jīng)甲苯抽提除油、干燥的粒徑為30~60目大慶PⅠ油層組油砂,在45 ℃下浸漬吸附脫水原油24 h,將吸附飽和的油砂水洗、減壓干燥后備用。分別用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的驅(qū)油劑攪拌清洗油砂,清洗體系的液固質(zhì)量比為9∶1,清洗溫度為45 ℃,清洗時(shí)間為60 min。清洗前后的油砂分別用甲苯抽提后,用分光光度標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定油砂含油率,測(cè)定波長(zhǎng)為400 nm。根據(jù)清洗前后油砂含油率的變化,按下式計(jì)算驅(qū)油劑的洗油率。
(1)
式中:E為洗油率,%;m'為洗后油砂總質(zhì)量,g;c'為洗后油砂含油率,%;m為洗前油砂總質(zhì)量,g;c為洗前油砂含油率,%。
2.1.1 反應(yīng)溫度的影響在引發(fā)劑用量(w)為0.5%、空氣流量為220 mL/min、反應(yīng)時(shí)間為6 h的條件下,考察反應(yīng)溫度對(duì)氧化石蠟酸值、皂化值的影響,結(jié)果見圖1。由圖1可知:當(dāng)反應(yīng)溫度為100~130 ℃時(shí),隨著反應(yīng)溫度升高,氧化石蠟的酸值、皂化值逐漸增大;當(dāng)反應(yīng)溫度超過(guò)130 ℃后,氧化石蠟的酸值仍然增大,但增大幅度趨緩,皂化值則有所減小。
圖1 反應(yīng)溫度對(duì)氧化石蠟酸值、皂化值的影響◆—酸值; ■—皂化值。圖2~圖4同
在一定的反應(yīng)溫度下,提高反應(yīng)溫度可增加石蠟烴分子動(dòng)能,增加活化石蠟烴分子的占比,降低石蠟烴黏度,改善傳質(zhì)條件,保障反應(yīng)在較高速率下進(jìn)行。石蠟烴組成中除正構(gòu)烷烴外,還有相當(dāng)數(shù)量的異構(gòu)烴以及少量的環(huán)烷烴和芳烴。烴類結(jié)構(gòu)的差異導(dǎo)致其反應(yīng)活性不同,適宜的反應(yīng)溫度可以增加石蠟混合烴的氧化轉(zhuǎn)化率。石蠟烴鏈反應(yīng)速率取決于過(guò)氧化物分解速率,隨著溫度升高,過(guò)氧化物分解速率增大,烴過(guò)氧自由基積聚濃度高,鏈分支反應(yīng)速率增大,體系集中放熱;反應(yīng)溫度升高,活化石蠟烴分子占比增加,氧化反應(yīng)速率增大;石蠟烴黏度低,傳質(zhì)速率增加,利于提高反應(yīng)速率。隨著反應(yīng)溫度提高,反應(yīng)速率和石蠟烴的轉(zhuǎn)化率均增加,氧化石蠟的酸值、皂化值增大。當(dāng)溫度超過(guò)130 ℃時(shí),石蠟烴氧化反應(yīng)速率繼續(xù)增加,而氧氣傳質(zhì)速率相對(duì)較低,此時(shí)總體反應(yīng)表現(xiàn)為傳質(zhì)控制。在液相缺氧條件下,鏈終止幾率增加,自由基結(jié)合影響鏈反應(yīng)的正常循環(huán),導(dǎo)致氧化產(chǎn)物中脂肪酸內(nèi)酯、酮酸、多官能團(tuán)酸含量增加。同時(shí),過(guò)高的反應(yīng)溫度導(dǎo)致部分過(guò)氧化物分解退化,還可加劇高碳脂肪酸裂解生成小分子產(chǎn)物,同時(shí)縮合產(chǎn)生大分子氧化產(chǎn)物,導(dǎo)致氧化石蠟顏色加深。因此,石蠟氧化反應(yīng)溫度以130 ℃為宜。
2.1.2 反應(yīng)時(shí)間的影響在引發(fā)劑用量(w)為0.5%、反應(yīng)溫度為130 ℃、空氣流量為220 mL/min的條件下,考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)氧化石蠟酸值、皂化值的影響,結(jié)果見圖2。由圖2可知:隨著反應(yīng)時(shí)間增加,氧化石蠟的酸值、皂化值均增大;當(dāng)反應(yīng)時(shí)間大于6 h時(shí),氧化石蠟的酸值、皂化值變化趨緩。
圖2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)氧化石蠟酸值、皂化值的影響
石蠟氧化過(guò)程包括許多串聯(lián)反應(yīng)和平行反應(yīng),氧化深度隨反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)而增加。在烴分子氧化中間產(chǎn)物分子中引入氧得到的含氧化合物的碳?xì)滏I鍵能低于原始烴分子,它與過(guò)氧化物之間的反應(yīng)活化能小于原始烴分子,因而含氧中間產(chǎn)物進(jìn)一步氧化的幾率大于石蠟烴。在氧化初期,脂肪酸等中間氧化產(chǎn)物濃度較低,與氧分子反應(yīng)的幾率較小,反應(yīng)以石蠟烴分子的氧化為主,因而表現(xiàn)為產(chǎn)物的酸值、皂化值上升;隨著氧化反應(yīng)深度增加,已經(jīng)形成的脂肪酸再次氧化而形成低分子脂肪酸和其他氧化物,如一元酸氧化為羥基酸或二元酸,再進(jìn)一步氧化為多官能團(tuán)內(nèi)酯。由于石蠟烴分子氧化和氧化中間產(chǎn)物互相競(jìng)爭(zhēng),石蠟烴分子濃度下降,氧化中間產(chǎn)物濃度增加,二者的相對(duì)反應(yīng)速率也隨之變化。實(shí)質(zhì)是整體氧化反應(yīng)未減弱,只是氧分子的作用對(duì)象改變。隨反應(yīng)深度增加,中間含氧化合物的消耗速率大于生成速率,中間含氧化合物濃度進(jìn)一步降低,其反應(yīng)速率也進(jìn)一步降低。高碳脂肪酸的反應(yīng)能力大于低碳脂肪酸,隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),石蠟烴氧化速率下降,低碳脂肪酸含量相對(duì)增多,被空氣帶出的低分子產(chǎn)物量增加,因此氧化反應(yīng)超過(guò)6 h后,氧化石蠟的酸值、皂化值變化趨緩。
2.1.3 引發(fā)劑用量的影響在反應(yīng)溫度為130 ℃、空氣流量為220 mL/min、反應(yīng)時(shí)間為6 h的條件下,考察引發(fā)劑用量對(duì)氧化石蠟酸值、皂化值的影響,結(jié)果見圖3。由圖3可知:隨引發(fā)劑用量增加,氧化石蠟的酸值、皂化值增加;當(dāng)引發(fā)劑用量(w)超過(guò)0.5%時(shí),氧化石蠟酸值、皂化值變化趨緩。
圖3 引發(fā)劑用量對(duì)氧化石蠟酸值、皂化值的影響
依據(jù)Bach-Engler過(guò)氧化物理論和Семёнов自由基反應(yīng)理論,鏈反應(yīng)開始后過(guò)氧化物分解產(chǎn)生烴氧、烴過(guò)氧自由基,烴氧、烴過(guò)氧自由基又與石蠟烴分子作用產(chǎn)生新的烴自由基,與氧氣作用形成新的烴過(guò)氧自由基,如此鏈?zhǔn)窖h(huán),使得氧化反應(yīng)因過(guò)氧化物分解生成新的自由基而自動(dòng)加速。烴自由基不需要石蠟烴和氧鏈引發(fā)提供,體系中過(guò)氧化物的生成是石蠟烴鏈反應(yīng)發(fā)生的關(guān)鍵。月桂基過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生烴氧、烴過(guò)氧自由基,能直接引發(fā)石蠟鏈反應(yīng),不需經(jīng)過(guò)碳?xì)滏I斷裂產(chǎn)生初級(jí)自由基的誘導(dǎo)期。當(dāng)引發(fā)劑用量較小時(shí),月桂基過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生的烴氧、烴過(guò)氧自由基數(shù)量少,反應(yīng)速率較低,氧化石蠟的酸值、皂化值較?。浑S著引發(fā)劑用量增加,烴氧、烴過(guò)氧自由基濃度逐漸增大,氧化反應(yīng)新生成的過(guò)氧化物濃度增加,分支反應(yīng)迅速發(fā)展,氧化反應(yīng)加速進(jìn)行,氧化產(chǎn)物的濃度急劇增加,氧化石蠟的酸值、皂化值均顯著提升;當(dāng)引發(fā)劑用量(w)過(guò)多,超過(guò)0.5%時(shí),引發(fā)劑積聚濃度大,烴氧、烴過(guò)氧自由基鏈終止反應(yīng)產(chǎn)物增多,過(guò)氧化物分解成穩(wěn)定產(chǎn)物的退化加重,氧化石蠟的酸值、皂化值變化趨緩。
2.1.4 空氣流量的影響在引發(fā)劑用量(w)為0.5%、反應(yīng)溫度為130 ℃、反應(yīng)時(shí)間為6 h的條件下,考察空氣流量對(duì)氧化石蠟酸值、皂化值的影響,結(jié)果見圖4。由圖4可知:隨著空氣流量增加,氧化石蠟的酸值、皂化值均增大;當(dāng)空氣流量為220 mL/min時(shí),氧化石蠟酸值達(dá)到最大,此后繼續(xù)增加空氣流量,氧化石蠟的酸值減小,皂化值繼續(xù)增大但增大趨勢(shì)變緩。
圖4 空氣流量對(duì)氧化石蠟酸值、皂化值的影響
反應(yīng)器型式和結(jié)構(gòu)固定時(shí),空氣流量對(duì)氣液傳質(zhì)的影響趨勢(shì)一致。在鼓泡攪拌條件下,液體內(nèi)氧氣濃度均一,對(duì)流傳質(zhì)效率很高,影響較大的是氣液界面的擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程。氧氣在液膜中的傳質(zhì)速率和氧氣濃度差成正比,和傳質(zhì)面積成正比。當(dāng)空氣流量較小時(shí),氧氣在石蠟液膜表面迅速消耗而不能進(jìn)入到液相主體,氧化反應(yīng)受傳質(zhì)控制,因而產(chǎn)品酸值、皂化值較小;隨著空氣流量增加,攪拌作用加劇,傳質(zhì)面積增加,液膜變薄,氧氣擴(kuò)散阻力減小,液膜表面氣泡更新速率加快,氧分壓增大,傳質(zhì)推動(dòng)力增大,傳質(zhì)速率提高,石蠟氧化反應(yīng)速率增大;繼續(xù)增大空氣流量,氧分子經(jīng)液膜進(jìn)入液相主體后不能被石蠟烴及氧化產(chǎn)物吸收,氧分子積聚在液相中,此時(shí)氧化反應(yīng)受動(dòng)力學(xué)控制[10],氧化反應(yīng)速率不再隨空氣流量的增加而增大,產(chǎn)品酸值、皂化值變化趨于緩慢。同時(shí),高流量的氣流亦會(huì)攜帶出部分蠟蒸氣和產(chǎn)品,造成原料和產(chǎn)品損失。當(dāng)空氣流量為220 mL/min時(shí),傳質(zhì)速率適宜,與本征氧化反應(yīng)速率匹配,因此最佳空氣流量為220 mL/min。
在反應(yīng)溫度為130 ℃、反應(yīng)時(shí)間為6 h、引發(fā)劑用量(w)為0.5%、空氣流量為220 mL/min的條件下,制備氧化石蠟,測(cè)定其主要性質(zhì),并與58號(hào)石蠟原料的性質(zhì)進(jìn)行比較,結(jié)果見表1。
表1 原料石蠟和氧化石蠟性質(zhì)對(duì)比
由表1可知,氧化后石蠟的酸值、皂化值顯著增大,滴熔點(diǎn)降低,針入度增加,顏色變深。石蠟氧化反應(yīng)即烴分子的加氧過(guò)程,氧化反應(yīng)使石蠟的組成發(fā)生較大改變,氧化石蠟因含有大量的含羥基、酯基、羧基等基團(tuán)物質(zhì)而發(fā)生性質(zhì)變化。
58號(hào)石蠟原料和氧化石蠟產(chǎn)品的紅外光譜如圖5所示。由圖5可以看出:由于原料石蠟組成為正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴以及少量的環(huán)烷烴和芳烴,碳數(shù)范圍為C17~C35,不含雜原子非烴化合物,故其紅外光譜主要是各種碳?xì)滏I的振動(dòng)吸收,特征性不強(qiáng);而氧化石蠟在波數(shù)1 710 cm-1附近出現(xiàn)較強(qiáng)的羰基伸縮振動(dòng)特征吸收,在波數(shù)1 300 cm-1附近出現(xiàn)碳氧鍵振動(dòng)吸收特征。以上結(jié)果表明,石蠟氧化后在烴鏈上引入了含氧極性基,賦予氧化石蠟分子親水親油的雙親油水界面活性。
圖5 58號(hào)石蠟和氧化石蠟的紅外光譜
在氧化石蠟產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的條件下,將其與NaOH組成二元驅(qū)油體系,進(jìn)行堿用量范圍掃描,考察氧化石蠟驅(qū)油體系在不同堿濃度下和原油形成低界面張力的性能,并與同等條件下的石油磺酸鹽進(jìn)行比較。在不同濃度NaOH協(xié)同下,氧化石蠟驅(qū)油體系和石油磺酸鹽驅(qū)油體系的油水平衡界面張力對(duì)比見圖6。
圖6 兩種驅(qū)油體系的油水平衡界面張力對(duì)比◆—氧化石蠟體系; ■—石油磺酸鹽體系
由圖6可知:在NaOH協(xié)同下氧化石蠟可以有效降低油水界面張力,當(dāng)NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%時(shí),體系和原油的平衡界面張力較低,協(xié)同效果較佳;相比于石油磺酸鹽,氧化石蠟降低油水界面張力能力較低,形成超低界面張力所需堿濃度較高。
固定NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%,考察不同濃度氧化石蠟驅(qū)油體系與原油形成低界面張力的性能。不同濃度氧化石蠟驅(qū)油體系的油水動(dòng)態(tài)界面張力見圖7。由圖7可知:當(dāng)氧化石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí),油水界面張力下降較慢;當(dāng)氧化石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%時(shí),油水界面張力下降快,達(dá)到最低點(diǎn)后快速回升;當(dāng)氧化石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí),油水界面張力下降較快,平衡界面張力低至2.9×10-3mN/m,和NaOH協(xié)同效果較佳。
圖7 不同濃度氧化石蠟驅(qū)油體系的油水動(dòng)態(tài)界面張力氧化石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù),%:◆—0.6; ■—0.8; ▲—1.0
氧化石蠟組成復(fù)雜,除含有未反應(yīng)的石蠟烴外,還含有水溶性酸和水不溶性酸,以及相當(dāng)數(shù)量的醇、醛、酮、酯、多官能團(tuán)化合物等,這些極性基團(tuán)賦予氧化石蠟的油水界面活性。其烴基有一定的平均相對(duì)分子質(zhì)量分布,其組成的多樣性對(duì)應(yīng)原油組成的復(fù)雜性,從而提高和原油的配伍性。NaOH和原油中的極性物質(zhì)(石油酸、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等)作用,形成界面活性物質(zhì),和氧化石蠟中的極性物質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)吸附于油水界面,形成復(fù)合吸附層。石蠟氧化降解,導(dǎo)致氧化石蠟界面活性物平均相對(duì)分子質(zhì)量偏低,和原油配伍性稍差,油水界面吸附量下降,其降低油水界面張力的能力弱于石油磺酸鹽。
當(dāng)驅(qū)油體系堿濃度低時(shí),堿劑激活的界面活性分子數(shù)目少。氧化石蠟濃度低,則氧化石蠟分子界面吸附傳質(zhì)速率低,界面張力下降速率較低。當(dāng)驅(qū)油體系堿濃度高時(shí),體系離子強(qiáng)度高,氧化石蠟分子界面吸附平衡偏離。氧化石蠟濃度高,則水相膠束增溶氧化石蠟高活性分子,界面活性分子脫附,致使界面張力回升[11-12]。當(dāng)NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%、氧化石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí),在油水界面產(chǎn)生最大吸附,油水界面性質(zhì)變化程度最大。
針對(duì)NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的氧化石蠟體系和NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的石油磺酸鹽體系,比較氧化石蠟和石油磺酸鹽對(duì)原油的洗脫性能。兩種驅(qū)油劑的洗油率對(duì)比見圖8。
圖8 兩種驅(qū)油劑的洗油率對(duì)比■—氧化石蠟; ■—石油磺酸鹽
由圖8可知:氧化石蠟可以有效洗脫砂巖表面的原油,當(dāng)氧化石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí),洗油率最高達(dá)到61.0%;相比于石油磺酸鹽,氧化石蠟洗脫原油能力較低,達(dá)到最大洗油率所需用量較高。
氧化石蠟在油水界面吸附,油水界面張力降低,原油和砂巖的黏附功減小[13];氧化石蠟在砂巖表面吸附,原油對(duì)砂巖表面潤(rùn)濕角增加,也可減小黏附功。氧化石蠟可以使油水界面張力達(dá)到超低,反轉(zhuǎn)原油在砂巖表面的潤(rùn)濕性,降低黏附功,原油易于從砂巖表面洗脫,具有很好的洗油效率。另外,氧化石蠟中的羧酸物質(zhì)在砂巖表面吸附時(shí)可提高表面電荷密度,增加原油與砂巖表面間的靜電斥力,也提高了洗油效率。氧化石蠟降低油水界面張力的能力以及在砂巖表面吸附能力均弱于石油磺酸鹽,導(dǎo)致其洗油率相對(duì)較低。
(1)以自制月桂基過(guò)氧化氫引發(fā)石蠟氧化鏈反應(yīng)對(duì)石蠟進(jìn)行改性,在反應(yīng)溫度為130 ℃、反應(yīng)時(shí)間為6 h、引發(fā)劑用量(w)為0.5%、空氣流量為220 mL/min的條件下,氧化石蠟的酸值為40.5 mgKOH/g,皂化值為65.3 mgKOH/g。
(2)氧化石蠟產(chǎn)品具有較好的油水界面性能和洗油能力,NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%、氧化石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的二元體系與原油的平衡界面張力為2.9×10-3mN/m,砂巖表面原油洗脫率為61.0%。