一种超稠油模拟油的油水界面扩张黏弹性研究

采用三组分分离法,从一种超稠油中分离出胶质、沥青质和抽余油,配制成不同浓度的模拟油。用OCA20界面张力仪/界面黏弹性仪考察了该种超稠油模拟油的动态界面扩张模量随扩张频率和活性组分浓度的变化规律,研究了从超稠油中分离出的胶质、沥青质和抽余油对模拟油油水界面张力及界面扩张性质的影响。结果表明,当各组分在模拟油中的浓度相同时,抽余油的界面张力最小,胶质的最大,沥青质的居中;含有不同活性组分模拟油的动态界面扩张模量均随扩张频率的升高而增大,胶质模拟油的动态界面扩张模量随活性组分浓度的增大而增大,而沥青质、抽余油模拟油的却先增加后降低;当活性组分浓度为1～4 g/L时,模拟油界面扩张模量的大小顺序为:沥青质胶质抽余油。     

大庆原油中酸性及含氮组分对界面张力的影响

从低酸值大庆原油分离得到酸性组分（Acids）和含氮杂环组分（NCHC）2种活性组分,系统考察了所分离活性组分的界面活性及其与重烷基苯磺酸盐(HABS)在降低油-水界面张力方面的协同效应。结果表明,NCHC组分尽管在碱性条件下自身的界面活性不如酸性组分,但是其与HABS具有显著的协同效应,使降低体系油-水界面张力的作用与酸性组分相当;二者与HABS的协同作用机理不同,酸性组分和碱反应的产物与HABS在降低油-水界面张力方面存在明显的协同作用,在强碱条件下易于使体系油-水界面张力达到超低值;而含氮杂环组分自身与HABS间在降低油-水界面张力方面存在明显的协同效应,在含盐条件下就易于使体系油-水界面张力达到超低值。     

大庆原油组分在界面膜的扩张流变性质

利用悬挂滴的方法系统研究了大庆原油中四种活性组分在煤油-水间界面扩张流变性质,并深入探讨了振荡频率和质量分数的影响。结果表明,实验所用的大庆原油中的四种活性组分表现出较强的界面活性,其降低界面张力能力的顺序为:胶质沥青质芳香分饱和分。随着振荡频率增大,这四种活性组分的扩张模量均增大,而相角均降低。此外,随质量分数增大,实验所用大庆原油中的沥青质的扩张模量线性增加,最大值高达50 mN/m,明显高于其它三种活性组分,也比一般原油中组分的扩张模量高。与此同时,这四种大庆原油活性组分的相角随质量分数增加虽然略有加大,但数值仍然较低,其界面吸附膜表现出较强的弹性行为。图12表1参26     

界面张力弛豫法研究胜利原油活性组分与疏水缔合聚合物间相互作用

利用界面张力弛豫法研究了现场用疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)在油-水体系中的界面扩张流变性质。采用溶剂萃取法和碱醇溶液萃取法对胜利原油进行分离,得到沥青质组分和酸性组分,测定了它们在油-水体系中对HMPAM界面扩张流变性质的影响。结果表明,在油-水体系中,HMPAM分子间通过疏水作用在油-水界面上形成网络结构,造成界面膜弹性随其浓度增加呈指数增大;原油酸性组分分子与HMPAM的疏水部分相互作用,阻碍界面网络结构的形成,大大降低了界面膜的弹性和黏性;沥青质分子尺寸较大,对界面膜影响较小。     

水包稠油乳状液稳定性研究Ⅲ.稠油官能团组分与极性组分的油-水界面张力考察

从稠油官能团组分与极性组分油…水界面张力的角度,研究了稠油各组分的界面活性及其在水包油型乳状液中的作用机理和影响因素.测定了官能团四组分以及极性四组分的油-水界面张力,考察了组分浓度、水相pH值、温度、盐度等因素对油-水界面张力的影响.结果表明,稠油极性四组分的甲苯溶液-水的界面张力大小顺序为饱和分>芳香分>胶质>沥青质;官能团四组分的顺序为中性分>碱性分>酸性分和两性分.酸性分、两性分及沥青质均具有低界面张力的特性,尤其在碱性(pH=11～12)条件下,界面张力很低,是稠油中主要的界面活性组分.碱性条件下更有利于O/W型超稠油乳状液的稳定.官能团组分更能揭示稠油中活性组分的内在本质.     

微生物菌液的界面特性

借助界面扩张流变测量方法,研究了2种微生物菌液体系与油相形成的界面特性.结果表明,微生物细胞及其代谢产物具有良好的表面活性,能够有效地降低油水界面张力.菌液与油相形成界面后,菌液内活性物质在界面上吸附和富集,界面张力迅速降低并达到较低的平衡值.微生物细胞的表面活性存在一个最佳温度范围,可能与微生物的最佳生长代谢温度相关.微生物细胞具有降低粘弹模量的作用,并改变了扩张粘度模量和扩张弹性模量对粘弹模量的贡献比例.     

胜利原油组分界面膜扩张流变特性研究

采取经典的四组分分离方法(SARS)得到饱和分、芳香分、胶质和沥青质, 利用醇碱萃取法得到酸性组分,通过悬挂滴方法系统研究了上述五类原油组分及稀释原油的界面扩张流变性质,考察了扩张频率和浓度的影响.实验结果表明: 各类活性组分及稀释原油表现出与表面活性剂类似的界面扩张行为. 模量均随频率增大而增大, 随浓度变化通过最大值; 相角随频率增大而降低, 随浓度变化而增加. 各组分模拟油及稀释原油形成的界面膜均表现出较强的弹性行为, 且按其界面行为可以分为三组: 稀释原油与饱和分、酸性组分与胶质、芳香分与沥青质. 模量最大值对应的浓度高低顺序为: 稀释原油≈饱和分>酸性组分≈胶质>芳香分≈沥青质. 沥青质扩张模量的最大值在 25 mN/m 左右, 略高于稀释原油和其它活性组分.     

复合驱体系化学剂对原油活性组分界面扩张性质的影响

采用小幅低频振荡方法,研究了复合驱体系化学剂如盐、碱、聚合物以及表面活性剂对原油活性组分界面膜扩张黏弹性质的影响和界面扩张模量及相角的变化趋势.研究结果表明,复合驱体系化学剂对原油活性组分界面膜的性质均有一定影响盐通过改变活性物质在界面上的吸附而影响界面扩张黏弹性质;聚合物能增大低相对分子量活性组分的界面扩张黏度,对高相对分子量活性组分的影响不明显;碱与原油活性组分反应,使扩张黏度明显变化,界面膜的弹性大大增强;表面活性剂能将高相对分子量活性组分从界面上顶替下来,使界面体现为近似单独表面活性剂的性质,而对于低相对分子量活性组分,界面表现为活性组分与表面活性剂混合吸附膜的性质;扩张模量的相角在高工作频率下出现负值.探讨了表观负相角产生的机理.图9表2参7     

复合驱体系化学剂对原油活性组分界面扩张性质的影响

采用小幅低频振荡方法,研究了复合驱体系化学剂如盐、碱、聚合物以及表面活性剂对原油活性组分界面膜扩张黏弹性质的影响和界面扩张模量及相角的变化趋势。研究结果表明,复合驱体系化学剂对原油活性组分界面膜的性质均有一定影响:盐通过改变活性物质在界面上的吸附而影响界面扩张黏弹性质;聚合物能增大低相对分子量活性组分的界面扩张黏度,对高相对分子量活性组分的影响不明显;碱与原油活性组分反应,使扩张黏度明显变化,界面膜的弹性大大增强;表面活性剂能将高相对分子量活性组分从界面上顶替下来,使界面体现为近似单独表面活性剂的性质,而对于低相对分子量活性组分,界面表现为活性组分与表面活性剂混合吸附膜的性质;扩张模量的相角在高工作频率下出现负值。探讨了表观负相角产生的机理。图9表2参7     

复合驱体系化学剂对原油活性组分界面扩张性质的影响

采用小幅低频振荡方法，研究了复合驱体系化学剂如盐、碱、聚合物以及表面活性剂对原油活性组分界面膜扩张黏弹性质的影响和界面扩张模量及相角的变化趋势。研究结果表明，复合驱体系化学剂对原油活性组分界面膜的性质均有一定影响：盐通过改变活性物质在界面上的吸附而影响界面扩张黏弹性质；聚合物能增大低相对分子量活性组分的界面扩张黏度，对高相对分子量活性组分的影响不明显；碱与原油活性组分反应，使扩张黏度明显变化，界面膜的弹性大大增强；表面活性剂能将高相对分子量活性组分从界面上顶替下来，使界面体现为近似单独表面活性剂的性质，而对于低相对分子量活性组分，界面表现为活性组分与表面活性剂混合吸附膜的性质；扩张模量的相角在高工作频率下出现负值。探讨了表观负相角产生的机理。图9表2参7     

SH降黏剂对郑王稠油油水界面性质及乳状液稳定性的影响规律研究

以郑王稠油采出液为研究对象,配制航空煤油模拟油-水乳状液,研究了滨南利津联合站所用的SH降黏剂（非离子和阴离子表面活性剂复配而成）对油水界面张力、zeta电位、界面扩张流变性和乳状液稳定性的影响,分析了油水界面性质与模拟油-水乳状液稳定性的关系。结果表明,SH降黏剂质量分数由0增至0.05%时,油水界面张力、油滴的zeta电位变化较小,而扩张模量由16.18 mN/m迅速降至4.60 mN/m,弹性模量由13.76 mN/m降至3.54 mN/m,黏性模量由85.12 mN/m迅速降至29.46 mN/m,脱水率由4.4%迅速增至83.1%,此时界面膜强度的减小是影响乳状液稳定性的主要因素,扩张模量越小则乳状液稳定性越差;当SH降黏剂加量由0.05%增至0.3%时,界面张力由48.93 mN/m降至35.50 mN/m,zeta电位绝对值由7.83 mV逐渐降至3.95 mV,扩张模量、弹性模量、黏性模量逐渐增至7.38、6.42、36.52 mN/m,脱水率降至60.0%。SH降黏剂加量在低于0.3%的范围内,扩张模量与模拟乳状液的脱水率有很好的关联,可以用扩张模量表征模拟油-水乳状液的稳定性。     

油酸钠和失水山梨醇油酸酯的油-水界面扩张粘弹性比较

研究了油溶性乳化剂失水山梨醇油酸酯和水溶性乳化剂油酸钠在煤油 水界面上的扩张粘弹性质,阐述了两种乳化剂的扩张模量、扩张弹性、扩张模量的相角以及扩张模量的粘性部分随频率和乳化剂质量分数的变化规律,探讨了发生在界面上和界面附近的微观弛豫过程。结果表明,在频率为0.0033～0.1Hz的范围内,失水山梨醇油酸酯的扩张模量、扩张弹性、扩张模量的相角以及粘性部分均随其质量分数的增大而明显减小。油酸钠在高频(>0.033Hz)条件下的界面扩张模量和扩张弹性几乎不随其质量分数的增大而变化;在低频(<0.033Hz)条件下,油酸钠的扩张模量和扩张弹性随其质量分数增大的变化趋势较为复杂。失水山梨醇油酸酯和油酸钠在界面上截然不同的扩张行为可能与发生在界面上和界面附近的弛豫过程特征不同有关。     

黏土稳定剂和稠油降黏剂对稠油乳状液破乳性能的影响

为研究三次采油过程中黏土稳定剂和稠油降黏剂对破乳的影响机理,采用界面膨胀流变仪考察了阳离子型黏土稳定剂NT-1A、阴离子和非离子复配型稠油降黏剂JN-1A对滨南原油及四组分破乳体系界面膜强度的影响,应用原子力显微镜观察了NT-1A、JN-1A对沥青质聚集结构和形貌的影响。结果表明:原油中沥青质有较高的扩张模量;NT-1A通过静电吸引作用促进沥青质分子交联聚集体的形成,使聚集体粒径由489 nm增至665nm,导致界面膜强度增强,原油界面扩张模量由3.23 m N/m增至5.93 m N/m,脱水率由77.27%降至7.80%;JN-1A在油水界面上的吸附能力较强,部分顶替原油中的活性组分,抑制沥青质分子在油水界面上的聚集,聚集体粒径由489 nm降至215 nm,导致界面膜强度降低,原油界面扩张模量由3.23 m N/m降至1.68 m N/m,脱水率由77.27%增至87.50%。NT-1A、JN-1A主要通过改变原油中的活性组分沥青质的交联强度,影响界面扩张模量,从而影响稠油乳状液的破乳效果。     

郑王稠油四组分组成和油-水界面膜黏弹性的关系

采用化学分离和元素分析方法分析了郑王稠油的饱和分、芳香分、胶质、沥青质（SARS）的组成,测定了含有分离的四组分的油 水体系的界面扩张黏弹性,考察了振荡频率及组分浓度对油 水体系界面扩张黏弹性的影响。结果表明,含郑王稠油四组分的油 水体系的界面扩张模量均随振荡频率增大而增大,随组分质量分数的增大先增加后减小。含胶质、沥青质组分的油 水体系所形成的界面膜以弹性膜为主,抵抗形变能力更强;油 水体系中饱和分浓度增大,主要体现在其体相浓度增加,弹性模量变化不大,而黏性模量逐渐增大。含郑王稠油四组分的油 水体系的扩张相角均随振荡频率的增加逐渐减小,扩张相角由小到大的油 水体系为含沥青质的、含芳香分的、含胶质的、含饱和分的油 水体系。沥青质是四组分中对油 水体系界面膜黏弹性影响最大的组分。       

界面张力弛豫方法研究复合驱油水界面膜的扩张性质

界面张力弛豫方法是研究油水界面膜微观性质极为有效的方法.采用该方法研究了驱油体系中化学剂如聚合物、十二烷基苯磺酸钠、碱对原油活性组分界面膜扩张黏弹性质的影响,考察了界面上的微观弛豫过程.研究发现,驱油体系中化学剂均对原油活性组分界面膜的性质有一定的影响,尤其是聚合物和碱的加入使界面上出现了特征时间在103s数量级的慢弛豫过程,大大增强了界面膜的弹性.表面活性剂与活性组分间的相互作用造成扩张黏性部分明显变化,而弹性变化不大.图6表1参5     

界面张力弛豫方法研究复合驱油水界面膜的扩张性质

界面张力弛豫方法是研究油水界面膜微观性质极为有效的方法。采用该方法研究了驱油体系中化学剂如聚合物、十二烷基苯磺酸钠、碱对原油活性组分界面膜扩张黏弹性质的影响,考察了界面上的微观弛豫过程。研究发现,驱油体系中化学剂均对原油活性组分界面膜的性质有一定的影响,尤其是聚合物和碱的加入使界面上出现了特征时间在103s数量级的慢弛豫过程,大大增强了界面膜的弹性。表面活性剂与活性组分间的相互作用造成扩张黏性部分明显变化,而弹性变化不大。图6表1参5     

疏水缔合聚合物对SZ36-1油田生产污水稳定性的影响研究

针对SZ36-1油田聚合物驱生产污水组成特点,分别测定不同相对分子质量、浓度及水解度的疏水缔合聚合物对污水表观黏度、污水中油滴粒径、Zeta电位、油水动态界面张力、油水平衡界面张力、油水界面扩张黏弹性等指标的影响。研究结果表明：生产污水中所含降解后低相对分子质量聚合物会增加污水黏度,吸附于油水界面增强生产污水中O/W型乳液滴的负电性,增加油水界面膜弹性强度,增强污水乳化程度和稳定性,降低污水中油滴的聚并效率。     

原油减压渣油馏分的油-水界面性质Ⅸ.大庆减渣馏分油-水界面膜的扩张粘弹性

采用L～B法考察了大庆减渣馏分油-水界面膜的扩张粘弹性，并和伊朗重质减渣馏分油-水界面膜的扩张粘弹性进行了比较。结果表明，由于大庆减渣馏分油-水界面膜中蜡的含量较高，并存在片状结构的相对滑移，各馏分的扩张粘弹性相差不大，且数值范围与伊朗重质减渣中轻馏分的扩张粘弹性范围一致。按片状结构在滑移过程中相互作用由强到弱，馏分扩张粘弹性可分为馏分7、馏分1和15以及馏分3和10三组，三组馏分扩张模量、扩张弹性和扩张粘度均依次减小，相角依次增加。馏分1、3、10、15的界面膜中易发生片状结构的滑移，其扩张粘度基本上不随扩张频率的变化而变化。     

高效低温破乳剂的合成与性能研究

制备了不同PO/EO质量比的壬基酚酚醛(NPF)、多乙烯多胺(MA)、双酚A酚醛(BPF)和双酚A酚胺(BPA)为起始剂的二嵌段聚醚.在50℃时,评价了合成系列聚醚的低温破乳性能.结果表明,随着EO含量的增加,聚醚的脱水速率先增加后减少,挂壁和界面情况逐渐得以改善.同系列聚醚均存在着破乳性能最佳的PO/EO比例,这说明...