聚氧乙烯型非离子表面活性剂水溶液界面性质的研究

本文初步研究了在大庆油田的油层条件下,聚氧乙烯型非离子表面活性剂的亲水基团、亲油基团大小以及温度对其水溶液的表面张力以及与石油烃和大庆原油的界面张力的影响。结果表明,随亲油基团的碳数增加或亲水基团聚氧乙烯(EO)数的减少,有利于油、水界面张力,临界胶束浓度(CMC)的降低。本文所研究的非离子表面活性剂的CMC值非常低,大约在10~(-3)mol/L左右。大庆原油油、水界面张力,在活性剂浓度小于CMC时,随活性剂浓度的增加而急剧下降,而高于CMC时,只是缓慢下降。表面张力可降到27mN/m左右。在CMC值后,大庆原油的界面张力达到了10~(-1)～10~(-2)mN/m数量级。可见,非离子表面活性剂在大庆油田条件下的效能较好。     

双子表面活性剂DSDBS水溶液的表面特性

采用表面张力法和电导率实验,结合冷冻刻蚀电镜观察等手段,研究了双子表面活性剂双十二烷基苯磺酸钠DSDBS-x（x为双子表面活性剂桥联基团的碳原子数,x为2和6）水溶液的表面特性。30℃下DSDBS-2和DSDBS-6的临界胶束浓度(CMC)分别为1.3×10-5和2.5×10-5 mol/L,与对应单体十二烷基苯磺酸钠(SDBS)相比,胶束结构致密。当DSDBS浓度大于4倍CMC后,其水溶液电导率值偏离线性关系,为其胶束由球状胶束向棒状胶束转变所致。DSDBS-6的桥联基团碳链较长,且可以向界面弯曲,NaCl对其饱和吸附量(ΓCMC)的影响比对DSDBS-2的要大。     

辛基酚磺基甜菜碱型表面活性剂的性能测定

以精细合成辛基酚为原料制得磺基甜菜碱型表面活性剂;利用表面张力仪对其性能进行测试,得出该表面活性剂具有较低的界面张力(10~(-3)mN/m)、良好的表面性能(临界胶束浓度为1.58×10~(-3)mol/L,临界表面张力为28.39 mN/m),以及优异的乳化性能和吸附性能。这对于油田现场提高采收率具有一定的指导应用。     

高温下高矿化度对泡沫性能的影响

考察了一价阳离子Na~+和二价阳离子Ca~(2+),Mg~(2+)对非离子起泡剂烷基糖苷(WT)、两性离子起泡剂甜菜碱(YX)泡沫性能的影响,测定了WT和YX的临界胶束浓度(CMC)及YX在含Ca~(2+),Mg~(2+)溶液中的透射率,采用SEM表征了泡沫微观结构,分析了矿化度对泡沫稳定性的影响机理。表征结果显示,随矿化度增大,形成的泡沫液膜厚度和黏弹性均增加。实验结果表明,矿化度大于3×104 mg/L时,随矿化度的增大,CMC降低,泡沫液膜厚度增加,包裹在液膜上的无机盐增多,泡沫稳定性增强,表现出一定的盐增效性;Na~+主要通过改变泡沫体系的CMC和电荷作用来影响泡沫的稳定性,而Ca~(2+)与Mg~(2+)则是通过离子与离子之间的化学反应、水化作用及电荷作用共同影响泡沫的稳定性,Ca~(2+)将与YX中阴离子基团反应生成不溶物,降低泡沫的起泡性与稳定性;Mg~(2+)则对YX泡沫性能影响不大。     

不同碳链长度的羟基丙磺基甜菜碱合成及性能研究

为探究疏水碳链长度对烷基二甲基羟基丙磺基甜菜碱性能的影响规律,以环氧氯丙烷、烷基伯胺(十二胺、十四胺、十六胺、十八胺)等为原料合成了不同碳链长度的烷基二甲基羟基丙磺基甜菜碱,研究了产物水溶液的表面张力、临界胶束浓度和泡沫性能。研究结果表明:随着疏水碳链长度由C12增至C18,羟磺基甜菜碱溶液表面张力降低,临界胶束浓度由3.36 mmol/L减至1.60 mmol/L,临界表面张力也由29.6 mN/m降至25.8 mN/m,羟磺基甜菜碱与十二烷基硫酸钠SDS协同形成胶束的能力随着疏水碳链长度增加而增强;羟磺基甜菜碱表面活性剂的起泡及稳泡能力也随着疏水碳链增长而增强。     

低聚阳离子表面活性剂的结构及性能

以甲醛水溶液、碘甲烷以及烷基伯胺为原料合成了疏水基链长不同的3种三聚型阳离子表面活性剂——1,3,5-三(十二(或十四、十六)烷基)-1,3,5-六氢三嗪碘化铵盐,记作B12、B14、B16,同时对其性能进行了研究。实验结果表明:所合成的低聚阳离子表面活性剂B12、B14、B16具有低的临界胶束浓度Ccmc值(分别为3.91×10-4mol/L、5.98×10-4mol/L和5.57×10-4mol/L)和较低的临界表面张力γcmc值(分别为30.63 mN/m、45.79mN/m和50.99 mN/m);而十二烷基三甲基氯化铵的Ccmc值和γcmc值分别为1.2×10-2mol/L和39.0 mN/m。所合成表面活性剂与十二烷基三甲基氯化铵相比具有更高乳化能力。在同系表面活性剂中,随着疏水碳链的增长,其降低表面张力的能力减弱,乳化性能增强,泡沫性能减弱。     

阴离子型表面活性剂溶液物理化学特征研究

为揭示温度对阴离子型表面活性剂在临界胶束浓度时的理化性质和胶束结构稳定性的影响规律,测定了十二烷基硫酸钠(C_(12)H_(25)SO_4Na)和十二烷基苯磺酸钠(C_(18)H_(29)NaO_3S)溶液的表面张力、泡沫半衰期和黏度等性能参数,研究了这两种表面活性剂溶液的黏度活化能、胶束化标准焓变和标准熵变等物理化学性质。结果表明,常温时,C_(12)H_(25)SO_4Na和C_(18)H_(29)NaO_3S的临界胶束浓度分别为0.008和0.002 mol/L。随着温度的升高,两种表面活性剂的表面张力和泡沫半衰期均呈指数型下降,黏度呈线型下降。C_(18)H_(29)NaO_3S的黏度活化能是C_(12)H_(25)SO_4Na的1.96倍,但C_(12)H_(25)SO_4Na降低表面张力的效率和吸附趋势均大于C_(18)H_(29)NaO_3S,其标准胶束化自由能和标准熵变均大于C_(18)H_(29)NaO_3S,更容易产生胶束,且胶束结构更稳定。     

有机硅磺基琥珀酸双酯钠盐的合成及性能研究

以马来酸酐(MA)、七甲基三硅氧烷(HTLX)、烯丙基缩水甘油醚(AGE)、水、NaHSO₃为原料经硅氢加成、环氧开环酯化、磺化反应,制备了一种阴离子表面活性剂磺基琥珀酸双酯钠盐。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对产物结构进行表征,并测定产物水溶液的表面张力、接触角,考察产物渗透性能、泡沫性能、乳化性能。结果表明：临界胶束浓度(CMC)为1.37 g/L,最低表面张力(γ_CMC)为20.55 mN/m,接触角在石蜡表面由61.58°降至30.37°;与磺基丁二酸-1,4-二辛酯(AOT)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)相比,制备的有机硅磺基琥珀酸双酯钠盐具有一般渗透性、较低起泡性和较好稳泡性,对玉米油的乳化性能优于液体石蜡。     

酒石酸双十四烷酯二磺酸钠双子表面活性剂的合成研究

以酒石酸、十四醇、氨基磺酸为原料,在催化剂作用下通过两步反应,制备了阴离子型双子表面活性剂酒石酸双十四烷酯二磺酸钠.采用红外光谱对其结构进行了表征,并测定了其表面活性和起泡等性能.结果表明,该双子表面活性剂具有较高的表面活性,25℃时的临界表面张力为28.31 mN/m,临界胶束浓度为1.26×10-4mol/L,其润湿性能、发泡性能和泡沫稳定性均显著优于传统表面活性剂.     

复合表面活性剂酸液助排剂FOC及其应用

测定分属4种类型的10余种常用表面活性剂的表/界面张力和润湿性(相对润湿角)。根据测试结果并考虑相互间的协同效应和价格,研发了由20%降低表面张力能力强的FSK(临界胶束浓度FSK水溶液的表面张力为25.3 mN/m)、40%降低界面张力能力强的CTAB(临界胶束浓度CTAB水溶液与煤油间的界面张力为2.0 mN/m)、10%可增加接触角的OP-10(1.6 g/L OP-10的20%盐酸溶液在石英砂上的接触角为69.1°)及辅助表面活性剂组成的高效助排剂FOC。FOC在酸液中与各种添加剂配伍,表/界面活性高,加入200 mg/L FOC的20%盐酸溶液的表面张力为26.3 mN/m,与煤油间的界面张力为2.1 mN/m,助排率为85.9%,热稳定性好。74低渗区块741313油井经检泵、洗井作业后受到严重水伤害,产出液含水100%,注入含0.5%FOC的前置液、8%盐酸及8%/2%土酸 5%醋酸后,含水降至51.6%,日产油恢复至4.8 t。图9表2参5。     

烷基苯磺酸钠长链烷基中二甲基苯取代位置与起泡性的关系

摘要： 采用改进的Ross-Miles法研究了3种十七烷基芳基磺酸盐表面活性剂（C17-2S、C17-6S、C17-8S）的泡沫性能,重点考察了表面活性剂分子结构、质量浓度、温度、氯化钠对它们的泡沫性能的影响。结果表明,随表面活性剂分子结构中苯环向烷基链中心移动,表面活性剂的泡沫性能变好。随表面活性剂质量浓度的增大,起泡能力增强,当浓度达到1g/L时,发泡高度不再随浓度增大而改变,而是趋于一个稳定值。半衰期也随浓度增大而先下降,达到最低点后又回升到某一稳定值。温度升高,表面活性剂的起泡性能增强;稳泡性能减弱。有盐存时表面活性剂的起泡性能变差,随氯化钠浓度的升高泡沫高度一直下降。     

梳型表面活性剂SMA-g-MPEG的合成和性能研究

以苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)与聚乙二醇单甲醚(MEPG-3000)为原料,通过接枝反应制备了梳型聚乙二醇单甲醚接枝苯乙烯马来酸酐共聚物(SM A-g-M EPG),并通过FT-IR对其结构进行了确证.通过表面张力仪、泡沫仪对SM A-g-M PEG的表面性能、乳化性能及泡沫性能进行了研究.结果表明,在25℃,产物的...     

金属清净剂在内燃机油中的抗泡性能研究

主要对清净剂在内燃机油中的抗泡性能进行研究。研究结果表明，绝大多数基础油都具有较强泡沫倾向性，但是泡沫稳定性均较低。金属清净剂在不同的基础油中抗泡性能各不相同。问题最严重的是HVIWH300和T106-B之间会形成很大的泡沫倾向性和稳定性，且很难消除。研究发现不同品牌T106在HVIWH300中的抗泡性能具有很大差异，因此可以利用不同品牌T106复配解决上述问题。     

聚氧丙烯脂肪酸乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠的表面活性

合成了一系列聚氧丙烯脂肪酸乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠并研究了其表面活性。结果表明 ,随氧丙烯聚合数或脂肪酸碳原子数的增加 ,临界胶束浓度减小而最小表面张力增大 ,润湿力和起泡力都下降 ,泡沫稳定性较高且变化不显著     

65号航空冷却液的泡沫倾向性研究

针对65号航空冷却液在过滤循环中出现泡沫较多的现象，对65号航空冷却液泡沫倾向性进行探究。按照石化行业标准《发动机冷却液泡沫倾向测定法（SH /T 0066-2002）》，利用冷却液泡沫倾向测定仪来评价65号航空冷却液泡沫倾向性，并进行水乙二醇溶液对照试验。结果表明，航空冷却液在低温和循环时间较长的情况下，其泡沫倾向性较大，而随着温度的升高和循环时间的缩短，泡沫倾向性有一定程度的改善；并且通过水乙二醇对照试验可知，冷却液的基础液泡沫倾向性较小。航空冷却液在过滤循环中出现的泡沫问题，是加入的添加剂所引起的。     

泡沫稳定性改进剂研究

对泡沫稳定机理及影响泡沫稳定性因素进行了研究，讨论了泡沫稳定性与泡沫体相粘度、膜强度、膜弹性及排液速度的关系，提出了改善泡沫稳定性的几类物质。通过泡沫稳定性实验，研究了不同种类的泡沫稳定性物质对几种泡沫剂稳定性的影响。利用Ross—Miles泡沫仪，测定了不同物质影响泡沫起泡体积及半衰期，研究了各种物质对泡沫稳定性影响程度及影响规律，初步确定了几种具有明显改进泡沫稳定性的物质。实验证明，NaCl、聚合物722、CMC、部分醇类、活性物质6501具有对驱油用泡沫活性剂不同程度的稳定作用，特别是聚合物及十二醇对泡沫剂具有良好的稳定性，能够提高泡沫剂AEO、ABS的泡沫稳定性50％以上。     

DY-1高温发泡剂的流变性和稳定性研究

泡沫流体是一种非牛顿流体,由于密度低、滤失量小、携砂能力强、助排能力强、稳定性好及对储层伤害小等优良特性,能够防止作业液漏失、有效保护油气层,在低压井中可以应用泡沫流体来解除地层或防砂工具的堵塞。解堵所用的泡沫必须具有很高的发泡和稳泡能力,并且具有抗高温、抗油的特性,DY - 1高温发泡剂本身就具有抗高温的特性,室内试验证明它是一种幂律流体,同时也具有高发泡能力、高稳定性以及抗油性能。     

纳米LaF3液体润滑油添加剂的摩擦学性能研究

以氯化镧、氟化铵为原料、硅烷偶联剂为表面修饰剂制备LaF3胶体,通过相转移法将制备的LaF3胶体转移至油酸甲酯中,得到粒径为40 nm的纳米LaF3添加剂;结合离心沉降法和升温法研究纳米LaF3在100N基础油中的分散稳定性和高温稳定性,利用四球试验机考察纳米LaF3添加剂的摩擦学性能,利用SEM与EDS手段分析磨损钢球表面的磨斑形貌。结果表明,纳米LaF3添加剂在100N基础油中具有良好的分散稳定性、极压抗磨及减摩性能,磨损钢球表面磨痕明显减轻,主要是在磨损表面生成含La、F等元素的保护膜。     

烷氧基化月桂酸乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠的表面活性研究

研究了乙氧基化和丙氧基化月桂酸乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯钠盐的表面活性。结果表明，随烷氧基加聚数的增加，临界胶束浓度减小而最小表面张力增大，乙氧基化物的润湿力迅速下降而丙氧基化物的润湿力趋于增强，二者的起泡力都下降且泡沫稳定性变化不显著。前者的润湿力不及后者，二者起泡力及泡沫稳定性差别均不大     

N-烷基-β-氨基丙酸的制备及泡沫性能研究

研究以丙烯腈与脂肪伯胺为原料,配比为1∶1.1,通过两步反应合成N-烷基-β-氨基丙酸（HA）,并采用Paragon-1000型红外光谱仪进行了结构表征分析。选用两性发泡剂HA、阴离子发泡剂ABS、非离子发泡剂AEO、阳离子发泡剂CTAB,与两性发泡剂HA进行了泡沫性能对比。对HA进行了耐温、抗盐、抗钙性能及稳定性能评价。实验表明,HA的发泡能力随温度变化不明显,在25℃附近,半衰期最长为14 min,泡沫稳定性最好;在pH<3和pH>7时,发泡体积大于540 mL,半衰期大于5.5 min,泡沫性能远高于pH为3～7时;随着盐度的升高,泡沫体积在720 mL附近变化,半衰期持续延长至10 min,抗盐性较好;随着Ca2+浓度的升高,泡沫体积由700 mL下降至380 mL,但半衰期由7.5 min上升至17 min,泡沫稳定性上升,可以满足泡沫流体井下作业使用。