不同电解质浓度下沥青质分子的脱附机理

采用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)原位研究了不同浓度Na Cl溶液对沥青质的脱附效率,并基于Voigt粘弹性模型对石英晶体表面的吸附质量变化进行了拟合。结合紫外可见光吸收光谱、原子力显微镜和接触角的测试结果,比较了不同矿化度条件下沥青质的实际脱附效率以及解吸附前后的形貌和润湿性变化。研究结果表明,1 000 mg/L Na Cl溶液的加入,使沥青质实现少量脱附;而随后加入50 mg/L Na Cl溶液,促进了二氧化硅基底表面及吸附层油滴表面的双电层扩张,使其电荷屏蔽作用增强,增大了基底与油滴之间的斥力,最终实现沥青质的大量脱附。     

聚酰胺-胺星形聚醚原油破乳剂的合成与性能

以1.0G、2.0G、3.0G 乙二胺为核制备了星形大分子聚酰胺-胺,并与环氧丙烷、环氧乙烷进行烷氧基化反应制备了一系列具有多分支结构的二嵌段聚醚类破乳剂。采用浊点法测定了系列破乳剂的亲水亲油平衡值,单滴法测量了降低油水界面膜强度的能力,针对油包水型原油乳状液进行了破乳性能研究。结果表明:该系列聚醚破乳剂具有良好的界面活性,对油包水型原油乳状液脱水率超过90%,具有良好的破乳性能和适应性;破乳剂起始剂聚酰胺-胺代数越高,分支越多,所合成的聚醚破乳剂性能越好;随着聚酰胺-胺的代数及破乳剂质量浓度的增加,油滴液膜排液时间缩短,半生命期减小,破裂速率常数增大。     

聚酰胺-胺类树枝状大分子的合成与应用研究进展

聚酰胺-胺(PAMAM)类树状分子是一类高度支化、具有特定三维结构、分子尺寸和构型高度可控的树枝状大分子,其独特的分子结构与物理化学性质使之在众多领域有着广泛的应用前景,并迅速发展为研究热点之一。将PAMAM类化合物在生物医学与自组装模板两大重要领域的研究进展及成果进行了归纳与总结,同时对此类大分子未来的研究方向作以展望。     

两亲聚合物ICJN对原油的乳化与降黏作用研究

为获得适合稠油开采的驱油剂,设计合成了两亲聚合物驱油剂体系ICJN。采用扫描电镜（SEM）、荧光显微镜、旋滴界面张力仪、接触角测定仪、石英晶体微天平和微观驱油模型实验对ICJN 在溶液中的聚集形态及其对稠油的乳化、分散能力和降黏性能、驱油性能进行了研究。结果表明：浓度1000 mg/L 的ICJN溶液可降低油水间界面张力至10^-1 mN/m 数量级;与水解度25%、黏均相对分子质量1800 万的普通部分水解聚丙烯酰胺HPAM相比,ICJN 具有较强的增黏能力;对于黏度上万的稠油,在油水体积比为1∶1 条件下,浓度1200 mg/L 的ICJN 可以使混合油水体系黏度降至100 mPa·s 以下,降黏率在95%以上;ICJN 具有较强的洗油能力,以沥青质模拟原油重质组分,在SiO₂芯片表面吸附沥青质,浓度1200 mg/L的ICJN溶液作为流动相,解吸附40 min后沥青质的吸附量从489.2 ng/cm²降至207.4 ng/cm²,吸附层厚度从4.7 nm 降至3.1 nm。ICJN 溶液既可以通过扩大波及体积驱油,又可依靠较低的油水界面张力从岩石表面乳化分散剥离原油。微观驱油实验结果显示,浓度1000 mg/L 的ICJN 体系的驱油效果明显优于等浓度的HPAM体系和1000 mg/L HPAM+3000 mg/LAOS体系。图24 表4 参10     

渤海油田聚合物驱采出液的破乳研究

采用室内模拟的聚合物驱采出液,研究了聚合物含量对渤海油田聚驱采出液破乳效果的影响,通过油水界面动态界面张力的测定,对破乳机理进行了探讨。结果表明,油溶性高分支破乳剂ICO-89针对模拟聚驱采出液具有较好的破乳效果,对于ρ(聚)=50 mg/L的模拟采出液,破乳2 h脱水率达到85%,随着聚合物含量的增加,脱水率呈下降趋势,当ρ(聚)=300 mg/L时,破乳2 h脱水率降至81%。破乳剂的分子结构与油水界面吸附能力的强弱是影响破乳脱水的两个重要因素。     

两亲聚合物稠油活化剂的降黏效果及驱油性能研究

为有效开发黏度超过200 mPa·s 的稠油油藏,研究了两亲聚合物稠油活化剂对稠油（黏度400 mPa·s）的降黏效果和驱油性能。结果表明,稠油活化剂溶液黏度随浓度的增加而增加,1500 mg/L活化剂溶液的黏度为39.1mPa·s;活化剂可与沥青质发生较强的极性作用,使沥青质容易从岩石表面脱落;活化剂乳化分散原油效果较好;随活化剂加量增加,原油黏度和油水界面张力降低,活化剂与原油质量比为1∶1 时可将原油黏度降至100 mPa·s以下,活化剂质量浓度为1500 mg/L时的油水界面张力为2.6 mN/m;驱油实验结果表明,活化剂驱油的总采收率为54.45%,好于同浓度的部分水解聚丙烯酰胺（32.73%）;稠油活化剂可有效封堵高渗层,改善吸水剖面,活化剂不仅可通过聚集体调整吸水剖面,而且乳化分散稠油后形成的“乳化油滴”同样具备剖面调整的能力,使岩心中的残余阻力系数由乳化前的100增至约200。图15 表2 参17     

稠油活化剂的开发利用

针对渤海油田稠油开采需要,中国科学院化学研究所和中海油研究总院研制了稠油活化剂(ICAJ)。作为单一化学剂,配制工艺简单,注入设施及流程简便,易于操作管理,操作运行及维护成本低。对其驱油性能进行了试验研究,验证了ICAJ具有很强的亲和原油能力和较好的乳化分散稠油的能力。岩心驱油结果表明,ICAJ能扩大波及体积,提高洗油效率,更适合稠油开采。物理模拟实验显示,其提高采收率幅度高出水驱15%左右,可在油田现场推广应用。     

阳离子聚合物电解质的研究进展

综述了2004年以来,用于油田的季铵盐型阳离子聚合物电解质的研究进展。分别介绍了在油田化学品中具有不同应用功能的阳离子聚合物电解质的应用效果和作用机理,指出了阳离子聚合物电解质作为油田化学品,向更加环保、高效、功能多样化的方向发展。     

新型树枝状非离子表面活性剂的温度与盐效应研究

以3.0代聚酰胺-胺(PAMAM G-3.0)为起始剂,合成了一种新型树枝状非离子表面活性剂。通过表面张力与稳态荧光法研究了其在水溶液和无机盐溶液中的表面性质与聚集行为,并考察了温度对其性质的影响。结果表明,随着温度的升高,表面活性剂的表面张力逐渐降低,但在研究的温度范围内,临界胶束浓度(CMC)的变化不大。当加入质量浓度为1.0%的NaCl、NaBr及Na2SO4时,均使其表面张力增大;而3种无机盐的加入,对表面活性剂CMC的影响不大。     

破乳剂结构对原油破乳效果影响的研究

以1，2-丙二醇、四乙烯五胺、多乙烯多胺和酚胺树脂为起始剂合成了一系列环氧聚醚型破乳剂。对破乳剂的支链程度、分子量、EO／PO质量比以及嵌段类型对脱水效果的影响进行了系统研究。结果表明，在一定范围内，破乳剂的支链程度越高，分子量越大，脱水效果越好；同一原油对破乳剂的m（EO）／m（PO）值的要求有一定的确定性，只有当m（EO）／m（PO）值处于或接近最佳值时，才能达到最好的破乳效果；二嵌段与四嵌段破乳剂脱水率较高，无规均聚破乳剂脱水较快，三嵌段破乳剂脱出水色较清；酚胺树脂型破乳剂对稠油有良好的破乳作用。