芥子酰胺丙基甜菜碱变粘酸化液研究

简介了两性表面活性剂芥子酰胺丙基甜菜碱(SAP-BET)的合成及其酸液变粘原理,实验考察了变粘特性。模拟酸液中SAP-BET浓度为体积分数,酸浓度为质量分数,表观粘度(AV)为170 s-1测定值。在25℃、50~1700s-1范围,15%盐酸中SAP-BET浓度≤2%时为牛顿流体,≥3%时为假塑性流体,加入6%SAP-BET时25℃的上行和下行流变曲线重合,100℃时不重合。在25~120℃范围,含6%SAP-BET的15%~28%盐酸粘(AV)温曲线在~75℃时有最大值,酸浓度的影响不大。6%SAP-BET乏盐酸pH升至1.3时,AV急剧上升至>200 mPa.s,pH继续升高时大体维持不变,温度(25~120℃)的影响不大;pH=4.0的乏盐酸在25~150℃范围的粘(AV)温曲线在~75℃时有最大值,SAP-BET浓度越高则AV越高。6%甲酸 6%~18%盐酸 1%~7.5%SAP-BET混合酸液的乏酸液(pH=4.0),100℃下的AV随SAP-BET浓度增大而显著增大,随盐酸浓度增大而略为增大;12%盐酸 3%~12%甲酸 7.5%SAP-BET混合酸的乏酸液,pH升至0.8~1.3时100℃下的AV急剧增大并大体维持不变,所达到的AV值低于相应的盐酸乏酸液,随甲酸浓度增大而减小,甲酸浓度为3%~6%时超过200 mPa.s。Fe3 (>0.5%)和互溶剂严重影响SAP-BET的功能。推荐6%SAP-BET 15%~28%盐酸体系为碳酸盐岩地层酸化用的变粘酸,7.5%SAP-BET 12%盐酸 6%甲酸体系为砂岩地层酸化时土酸的分流酸。图10参4。     

变粘分流酸主剂油酸酰胺丙基甜菜碱的合成

针对聚合物基稠化酸体系对地层存在潜在伤害的问题,研制出一种表观粘度随pH值升高而增大的新型两性表面活性剂-油酸酰胺丙基甜菜碱.该表面活性剂在非均质储层分流酸化中应用,随酸岩反应进行酸液体系自动变粘,具有分流酸化的作用,且不会对地层造成二次伤害.     

两性表面活性剂酸液体系在基质酸化及酸压中的应用

自1997年Schlumberger Dowell公司推出基于阳离子粘弹性表面活性剂（VES）的清洁压裂液以来，粘弹性表面活性剂技术已在油气田增产措施中得到广泛的应用。根据VES使用的经验，近两年来，国外已研究出了性能优越的基于两性表面活性剂的粘弹性酸。文章分析了国外将这种酸液体系应用于基质酸化和酸压时相对于其他酸液体系所具有的独特优点和作用机理，介绍了其粘弹性行为和流变性，以及各种酸液添加剂对其流变性的影响。用岩心流动实验结果分析了这种酸液体系应用于基质酸化时的自主分流特性以及应用于酸压时的滤失、返排和酸蚀裂缝导流特性。     

粘弹性表面活性剂在酸液中的作用机理与应用

在前置液酸压工艺中,用变粘酸代替常规胶凝酸,不仅可使初期增产明显提高,而且增产时间更长.粘弹性表面活性剂基变粘酸由于具有对地层的低伤害性,比聚合物基变粘酸有更广阔的应用前景.粘弹性表面活性剂的选择对其酸液体系的形成具有举足轻重的作用,两性离子表面活性剂在酸液中具有良好的粘弹性.着重介绍了以粘弹性表面活性剂为基础的变粘酸(VDA)的作用机理、工艺技术和现场应用情况.     

酸液添加剂对黏弹性表面活性剂的流变性能及其油田应用的影响

一种在基质岩处理过程中用于提高渡及效率的新型黏弹性表面活性剂可以调节自身的分子结构,而且酸液一旦注入即可形成一种棒状结构的胶束.这些胶柬能够明显提高表面活性剂的黏度,改变废酸的黏度.这些性能的提高程度依赖于胶束的形状和这些胶束相互纠缠的数量.在较大的范围内考察了酸添加剂和杂质对这些系统的流变性能的影响.采用特殊设计的黏度仪来调节黏度,以此处理腐蚀性流体.测定温度为25～100℃,压力为300 psi,剪切速率为58～1 740 s-1.酸液添加剂组成为:缓蚀剂、辅助缓蚀荆、铁调节剂、除硫化氢剂、防垢剂、非离子型表面活化剂.同时还要考虑互溶剂和甲醇对表现黏度的影响.温度、pH值、剪切速率、酸液添加剂对表面活性剂一酸体系的表观黏度的影响十分复杂.我们观察到的天然橡胶和合成橡胶的黏度及相关的一些性能差别十分明显,其原因可能与所使用添加剂的种类以及添加荆本身的性质有关.本文给出了该体系在现场的最佳流动特性控制条件.     

氨基磺酸型两性表面活性剂的合成及性能

对氨基磺酸型两性表面活性剂的开发进行了综述.根据氨基磺酸型两性表面活性剂的正电荷中心、链接方式、氨基和磺基的数目以及亲水基和疏水基的数目将其分为4大类.氨基磺酸型两性表面活性剂主要通过脂肪胺与卤代磺化剂、磺内酯和无机磺化剂等3类磺化剂烷基化反应而合成.介绍了氨基磺酸型两性表面活性剂的表面活性、洗涤能力、抗盐能力、生物降解性及配伍性等性能,并对氨基磺酸型两性表面活性剂研究方向提出建议.     

油田用两性孪连表面活性剂的合成及表征

用癸醇、十二醇、十四醇和十六醇分别与1,3,2-二烷磷酰氯低温下反应生成环状磷酸酯的中间产物,再用N,N-二甲基十二胺在亲核溶剂中进行开环反应合成了两性孪连表面活性剂;通过红外光谱、薄层色谱(TLC)分别对中间产物结构及目的产物形成过程进行了监测,精制提纯后得到了4种含N 和磷酸根的两性孪连表面活性剂,其质量收率分别为32%,54%,18%和28%;产物的结构通过1HNMR、IR进行了鉴定。元素组成分析表明,两性离子表面活性剂C,H,O,N的分析值与理论计算值偏差不超过0·3%。4种表面活性剂的临界胶束浓度分别为12·5,9·2,7·8和7·7×10-6mol/L,对应的表面张力分别为23·90,25·61,27·68和35·82mN/m。该两性孪连表面活性剂具有良好的抗盐、高活性性能,是一种油田用新型表面活性剂。     

月桂酸咪唑啉两性表面活性剂的合成及应用

以二甲苯为溶剂 ,月桂酸和二乙烯三氨为原料 ,月桂酸与二乙烯三氨摩尔比为 2∶3 ,在 1 2 0～2 60℃条件下发生酰胺化及环化脱水反应 5～ 6h,再经真空蒸馏脱除过量的二乙烯三氨 ,得浅黄色透明月桂酸咪唑啉产品 ,收率不低于 93 %。将咪唑啉产品与氯乙酸钠溶液反应 ,制得咪唑啉季铵盐两性表面活性剂 ,并对影响该表面活性剂合成的因素进行了讨论。     

新型松香基磺基甜菜碱两性表面活性剂的合成及其性能

以天然产物松香中的重要衍生物脱氢枞酸为原料,制得新型松香基磺基甜菜碱表面活性剂(DE-3-N-S)。利用1H NMR确定了结构,同时通过溶解度、表面张力和油水界面张力测试研究了它的水溶性、表面活性及降低油水界面张力的能力。实验结果表明,DE-3-N-S具有较强的聚集能力和界面吸附能力,溶解度、临界胶束浓度和最大吸附量分别为2.30 mmol/L,1.26 mmol/L,2.51μmol/m²。DE-3-N-S/重烷基苯磺酸钠混合体系与大庆三类油层原油(密度0.845 g/cm³)之间的油水界面张力最低可达0.000 3 mN/m。     

甜菜碱类变粘分流酸流变性的影响因素研究

根据VES理论,利用甜菜碱类两性表面活性剂制备出变粘分流酸.通过实验考察了两性表面活性剂浓度、温度、酸液添加剂、Fe3+和无机盐含量等因素对体系变粘特性的影响,结合酸液体系的变粘机理分析,总结了酸液体系随着酸岩反应粘度逐渐增加的影响因素,为现场应用提供理论指导.     

新型表面活性剂CNDMAM的合成研究

以10-溴代癸酸和甲基丙烯酸二甲胺基乙酯为原料,合成了一种新型表面活性剂甲基丙烯酰氧乙基二甲基羧壬基溴化铵(CNDMAM).测定了该产物的表面活性,并用红外光谱和定性滴定等方法表征其结构.根据正交试验,确定了表面活性剂CNDMAM的最佳合成条件:n(甲基丙烯酸二甲胺基乙酯)∶n(10-溴化癸酸)=2∶1,反应温度55 ℃,反应时间8 h,在此合成条件下,CNDMAM收率可达47.85%.     

季铵盐双子表面活性剂类变黏分流酸的实验研究

季铵盐双子表面活性剂GQA-2的黏弹特性能使酸化时达到均匀布酸的目的。本文研究了变黏分流酸体系。通过室内实验考察了酸液变黏特性;GQA-2浓度、温度、剪切速率对酸液黏弹性的影响;反应时间、原油、地层水对降低残酸黏度的影响。通过双岩心流动实验考察了变黏分流酸的分流能力。实验结果表明该酸液体系适用于非均质碳酸盐岩、砂岩地层,或高含水油井的酸化施工。     

变粘酸用转向稠化剂VCA的研制

由长链脂肪酸衍生物合成了分子量~480、易溶于水和酸的阳离子表面活性剂VCA,实验考察了VCA作为自变粘盐酸液稠化剂的性能。VCA为50%水溶液,呈棕红色,粘度~10 mPa.s,在22%盐酸中当温度<40℃时可稳定存在7天以上。在25℃模拟酸岩反应中,含VCA的22%盐酸液逐步被Ca(OH)2中和,当酸浓度降至17%以下时,在Ca2 作用下VCA球形胶束变为蠕虫状胶束并形成网状结构,酸液变为粘弹性凝胶,20和40 g/L VCA酸液粘度最高达~450和接近900 mPa.s(乏酸浓度3%时),酸岩反应完成、pH值升至4以上时凝胶完全破解。VCA酸液耐温性良好,浓度由22%被中和至16%的含40 g/L VCA的盐酸液,在90℃、170 s-1粘温性测定中,初始粘度~82 mPa.s(~25℃),最高粘度~95 mPa.s(90℃),1小时后粘度≥19 mPa.s(90℃)。含20 g/L VCA的22%盐酸液与大理石在90℃、常压、静态反应100 min,大理石剩余质量>50%,表明该酸液缓速性良好。含40 g/L VCA的22%盐酸液在相同条件下与大理石完全反应后,乏酸液粘度<5.0 mPa.s,无沉淀,与水完全混溶。图3参5。     

KF—1型胶凝酸的配制及实验室研究

采用逆向乳液聚合新工艺研制了一种酸液胶凝剂ＫＦ－１。用ＫＦ－１配制了ＫＦ－１型胶酸,按能源部部颁标准中关于试验方法及指标的标准有其溶解分散性、流变性、缓速性以及缓蚀性进行了初步的实验室评价。结果表明,这种胶凝酸的综合性能均符合部颁标准要求,是一种新型的深度酸化工作液。     

新型有机酸化液PS的研究及应用

针对目前河南油田注水井酸化使用的常规酸液溶蚀粘土多、溶蚀石英少、基质改造效果差的缺点,研制出一种新型酸液体系。该酸液主要由有机酸、含氟盐和系列添加剂组成,注入地层后通过有机酸液对粘土的包裹作用,减少HF对粘土胶结物的溶蚀,从而确保有足够的HF对石英基质的溶蚀,起到了基质改造的作用。该技术经现场15井次试验,累计增注188048m^3,措施注水井对应油井累计增油10345t。平均有效期282天,应用效果显著。     

两性高分子絮凝剂P(AM-DM-MA)的合成及性能评价

在引发剂存在下使丙烯酰胺 (AM)、二甲基二烯丙基氯化铵 (DM)、马来酸 (MA)在水溶液中共聚合 ,将共聚物提纯后得到了两性共聚物P(AM /DM/MA) ,收率约 92 %。红外光谱图、1H核磁共振谱图确证了共聚物的结构 ,用元素分析法测定了共聚物的组成 ,AM、DM、MA(以 COOH 计 )的摩尔分数分别为 87.5 %、8.9%和 3.6 %。以3%硅藻土水悬浮液充当模拟污水 ,考察了不同加剂量和 pH值下共聚物的絮凝性能 (通过沉降体积和透光率测定 )。共聚物加量为 8mg/L时透光率即高达 97.5 %,加量在 8～ 30 0mg/L时絮凝效果保持优良 ;pH <6 .7时透光率维持高值 ,pH值在 6 .7～ 9.3时 (等电点附近 )透光率很差 ,絮凝效果不良。P(AM/DM /MA)是一种极具发展潜力的水处理剂。     

#br# 两性表面活性剂/聚合物对稠油水包油型乳状液分水率和降黏率的影响

为了有效地在常温条件下输送稠油,系统分析了表面活性剂和聚合物的类型及其含量对稠油水包 油（O/W）型乳状液分水率和降黏率的影响规律及作用机理。实验结果表明：由质量分数为10%的两性 表面活性剂CAB 35制备的稠油O/W型乳状液稳定性较好,3 h内的分水率为100%,降黏率超过98%;随 着CAB 35质量分数的增加,乳状液分水率先急剧降低后趋近于稳定,降黏率减小、但均在96%以上。为 了进一步提高乳状液的稳定性,分别向CAB 35溶液中加入非离子聚丙烯酰胺PAM、阴离子聚丙烯酰胺 HPAM、阳离子聚丙烯酰胺CPAM和两性离子聚丙烯酰胺ACPAM。结果显示：当两性表面活性剂的质量分数 较低时,加入聚合物后,乳状液的分水率明显降低,且4种聚合物对乳状液分水率的影响程度由高到低 依次为ACPAM、CPAM、HPAM、PAM,降黏率均超过96%;随着HPAM含量的增加,乳状液的分水率减小,降 黏率降低。