Gemini微乳液的制备与微相结构研究

采用Gemini表面活性剂C_(12)-3-C_(12_)2Br与水、正辛烷和正丁醇制备了不同相结构的微乳液,绘制了拟三元相图,并通过电导法、偏光显微镜以及荧光探针法研究了Gemini微乳液体系的相结构与相行为。结果表明:与常规表面活性剂相比,采用Gemini表面活性剂可在较低浓度下形成微乳液,微乳液中依然存在油包水、双连续相结构及水包油等微相结构。微乳液中存在油丝液晶织构,而Gemini表面活性剂的独特分子结构使微乳液中层状液晶结构更易生成。认为微乳液体系所处的多变微观环境是导致不同微相结构微乳液的微极性存在差异的主要原因。     

AOT及其复配体系的中相微乳液研究

在表面活性剂－醇－正辛烷－盐水体系中，研究了以双－２－乙基己基磺琥珀酸钠，十六烷基三甲溴化铵及ＡＯＴ与ＣＴＡＢ的复配物为表面活性剂时形成的微乳液性质，考察了ＮａＣｌ浓度、醇的种类与浓度对体系相行为与中相微乳液特性的影响。研究结果表明，ＡＯＴ与ＣＴＡＢ按１：７按摩尔比复配时有显著的协同效应，最佳中相微乳液体积大幅度增加；该体系的最佳含盐量对醇分子碳链长度的变化特别敏感。     

无机盐对十二烷基苯磺酸钠微乳液体系相行为的影响

通过Winsor相图和ε-β鱼状相图研究不同无机盐对十二烷基苯磺酸钠-正辛烷-水-正丁醇微乳液体系相行为的影响规律。实验结果表明,随无机盐盐度或醇量的增加,微乳液体系均会发生从WinsorⅠ→WinsorⅢ→WinsorⅡ的相转变,但具有不同阳离子或阴离子的无机盐对微乳液体系相行为的影响不同;无机盐对微乳液体系起主要作用的是表面活性剂的反离子,对阴离子表面活性剂配成的微乳液体系,阳离子的作用比较强,且价态越高、水合离子半径越小,对微乳液相态的影响越大;阴离子的作用比较弱,同价态阴离子的作用基本相同,且随阴离子价态的增加其作用越弱。     

低渗透油藏自发生成中相微乳液洗油体系*

针对低渗透油藏作业、洗井过程中,储层流体返吐至井筒易导致启注压力升高的难题,通过室内实验优选 出一种快速自发生成的中相微乳液。考察了中相微乳液体系受地层水混入的影响及自发生成中相微乳液的洗 油效率和降压增注效果,并基于注水参数及微乳液“鱼状”相图特征,设计了自发生成中相微乳液的注入工艺。 结果表明,中相微乳液的组成为：1%～8%复配表面活性剂（非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂质量比 为3∶1）、1.5%～3.5% C₅醇和3.5% KCl水溶液。该体系形成中相微乳液的时间为15～30 min。当地层水混入量低 于50%时,中相微乳液增溶能力及中相微乳液中油和水的低界面张力性能不受影响。自发生成中相微乳液的洗油 效率大于99%。岩心驱替实验中,自发生成中相微乳液可使水驱驱替压差降低50.0%,降压效果显著。按设计的自发 生成中相微乳液的最小注入参数计算,可使半径为3.0 m的储层均得到清洗,达到降压增注的目的。     

关于确定最佳中相微乳液组成的方程系数的深入研究

中相微乳液的最佳含盐量S^*与原油等烷烃值ACN、醇的类型和浓度A、表面活性剂浓度Cs和结构参数δ以及温度t的关系满足方程：lnS^*f(ANC,A,Cs,δt）。笔者通过试验，找出了表面活性剂为纯态十二烷基磺酸钠的微乳液体系的上述方程的方程系数，并与表面活性剂为新疆石油磺酸盐、玉门石油磺酸盐的方程系数进行了比较。通过对试验结果的分析、讨论，丰富和完善了确定中相微乳液的方程系数法。     

Span-OP乳化体系下丙烯酰胺反相微乳液的制备

使用 Span80-OP7、Span80-OP10、Span80-OP15乳化体系制备了以柴油为连续相的丙烯酰胺反相微乳液,确定形成微乳的最佳 HLB 值为7.0。通过电导率法与目测法相结合绘制出体系的拟三元相图,表明以Span80-OP10作为复合乳化剂形成的反相微乳区面积较大,油相与乳化剂的最佳质量比为3:1。同时发现,在体系中添加质量分数为2%的乙酸钠可以提高丙烯酰胺单体溶液的增溶量,此时体系组成(质量分数)为:水相39.52%,油相45.36%,乳化剂相15.12%。     

有机概念图在核壳微乳液聚合中的应用

实验以丙烯酸丁酯、丙烯酸、苯乙烯、可聚合型乳化剂等为原料,以种子微乳液聚合法制备了核壳型苯丙微乳液。利用有机概念图选择微乳液聚合用乳化剂,选用高效乳化剂MS-1(壬基酚聚氧乙烯醚-2-磺酸基琥珀酸单酯二钠盐)和聚合型乳化剂复配,在复配比为6:2,用量为体系的2.4%时,合成粒径为47.24 nm、吸水率8.09%的苯丙微乳液。探讨不同乳化剂配比对乳液性能和涂膜性能的影响,实验结果表明,当复合乳化剂(α角分别为72.98°和72.63°)与聚合体系(α角为72.91°)的α角(I/O值)相匹配时,得到性能较好的苯丙微乳液。     

SPan80-Tween60/白油/丙烯酰胺/丙烯酸钠/H2O体系形成反相微乳液的研究

采用电导法和相体积法相结合，并借助相图、黏度、光学显微镜，研究了Span80-Tween60／白油／丙烯酰胺／丙烯酸钠／H2O体系形成反相微乳液的过程，以及表面活性剂Span80与Tween60质量比、温度、乙酸钠对体系形成反相微乳液区的影响。结果表明，体系中表面活性剂质量分数小于20％时，电导法与相体积法确定的反相微乳液区边界基本一致；表面活性剂质量分数大于20％时，两方法确定的反相微乳液区边界相差甚远。说明仅由电导率突变不能准确确定反相微乳液区的边界，必须与相体积法相结合来共同确定相区的边界。当质量比m(Span80)：m(Tween60)=13：7、温度为25～30℃、乙酸钠质量分数为2％时，体系能形成比较大的反相微乳液区，适合进行微乳液聚合。     

高固含量聚丙烯酸酯纳米微乳液的制备与性能研究

以自制属于Gemini型的表面活性剂KD-1为乳化剂,采用微乳液聚合方法,用于聚丙烯酸酯微乳液的聚合研究.考察了乳化剂KD-1用量、去离子水用量及反应温度对微乳液聚合反应的影响,对制备的微乳液进行流体力学性能的测定,并将制备的微乳液和胶膜与常规方法制备的微乳液和胶膜进行性能比较.结果表明,在KD-1用量40g,去离子水用量120 g,过硫酸铵引发剂用量0.46 g,反应温度80℃优化条件下制备的聚丙烯酸酯微乳液,固含量达40.50%,混合单体与乳化剂比例达20.6：1,转化率97%以上,微乳液平均粒径34.3 nm,克服了目前微乳液聚合中存在乳化剂含量高,而乳液中固含量低的两大缺陷.力学性能测定说明,制备的聚丙烯酸酯微乳液属于膨胀性流体.与常规方法制备的微乳液相比,粒径小,表面张力低,成膜温度有所降低,而玻璃化温度有所提高,透明度、附着力、耐水性、耐冲击强度等性能更优异.     

Winsor相图法研究盐和醇对十二烷基甜菜碱体系驱油性能的影响

为获得驱油性能良好的十二烷基甜菜碱(BS-12)体系,通过Winsor相图法研究了NaCl和正丁醇加量对十二烷基甜菜碱/正丁醇/正己烷/NaCl微乳液体系相态变化的影响,及相体积变化对微乳液增溶能力及界面张力的影响,评价了按最佳配方制备的BS-12微乳液体系的驱油性能。结果表明,NaCl和正丁醇对微乳液相态的影响较大。随NaCl和正丁醇加量增大,微乳液相态经历WinsorⅠ型到WinsorⅢ型再到WinsorⅡ型的转变。4%BS-12、9.3%正丁醇、3.8%NaCl形成的WinsorⅢ型(中相)微乳液(油水比1∶1)增溶能力最强、界面张力最低、驱油潜力最大。室内岩心驱替结果表明,该中相微乳液增油降水效果较好,可在水驱基础上降低含水率9.4%、提高采收率8.34%。     

醇比例和油组成对玉门石油磺酸盐（3A）体系相态的影响

本文研究的体系组成是以玉门石油磺酸盐(3A)为表面活性剂,异丙醇和正丁醇复配为助剂,矿化水和玉门老君庙L层原油与玉门炼油厂灯用煤油混合为模拟油。文中着重研究了醇的配比、醇含量和模拟油中原油含量,对所形成微乳液的相态及共有关特性参数(最佳含盐度S~*,三相区盐宽ΔS、增溶参数、界面张力)的影响,并和以正癸烷为油相的结果进行了比较。本文所得规律对三次采油工作具有指导意义。     

油气体系气-液-固三相相态模拟

根据油气烃类体系的组成特点和相态特征，提出了气-液-固三相相平衡的计算方法，采用状态方程描述气相和液相的相态变化；而将固相视为非理想的固态溶液，用正规溶液理论来描述其非理想性，实例计算结结表明，该方法适用于石油开采，集输和加工过程中的气，液，固三相相态模拟研究。也可以用于石蜡，沥青等有机固相沉积的研究。     

挥发油油藏在注气过程中的相态变化

根据气液两相相平衡热力学模型研究了某挥发油油藏在注天然气过程中油藏体系相态特征的变化规律。挥发油油藏注天然气 ,对原始油藏体系的相态会产生较大的影响 ,表现在P T相图上 :主要改变泡点线 ,而对露点线影响小 ;使气液两相相边界曲线向上方移动 ,临界点也相应地向左上方偏移 ;使泡点线抬高 ,气液两相相边界曲线变宽 ,气液两相区范围扩大。挥发油油藏注天然气 ,使油藏的饱和压力有较大幅度的提高     

大庆油田三元复合驱油体系相行为研究

通过表面活性剂浓度、含盐量、碱、醇等对相态影响研究发现,低浓度三元复体系在合适的pH值和含盐量下,与模拟油或原油都可以形成三相,而且与模拟油形成的表面活性剂富集中间相的表面活性剂浓度非常高。这样的三元体系与原油可以形成超低界面张力和中间乳化相,但这种中间混合层不透明,为乳白色,可以稳定很长时间,通过分析发现中间混合层粒径大部分在100nm以内。粒度分析和冷冻蚀刻透射电镜技术表明,中间混合层为胶束、微乳液、乳状液等表面活性剂聚集体共存的结构,其中微乳液结构占主要地位,这些认识对我们了解三元复合驱的驱油机理具有非常重要的理论和现实意义。     

Propylene glycol mono and di stearates as water in oil emulsifiers for oil-well drilling fluids

The objective of drilling operation is to drill, evaluate and complete a well that will produce oil and/or gas efficiently. The responsibility for performing these functions is held by using drilling mud.The research will focus on the oil base mud system due to the importance of that kind of drilling fluid which helped to address several drilling problems such as formation clays that react, swell or slough after expose to WBFs, increasing down hole temperatures, contaminants, stuck pipe, torque and drag.The research will rely on an economical-low cost prepared emulsifiers that used as W/O emulsifiers for oil base mud instead of the imported emulsifier. The new prepared emulsifiers provide an excellent options with emulsification power for oil-based mud that formulated from diesel oil and water.The nonionic emulsifiers were prepared through the esterification reaction of propylene glycol (1?mol) and stearic acid (1?mol) and/or (2?mol), the products were two oil soluble nonionic emulsifiers with hydrophilic/lipophilic balance (HLB) of 3.4 and 2.8 respectively. The chemical structure was confirmed using elemental analysis, FTIR and ¹H NMR.The new prepared emulsifiers were evaluated as primary emulsifiers for oil – base mud and the results were compared with the currently used primary emulsifier. The obtained results exhibited interesting rheology properties and shear-thinning behavior, yield value, thixotropy, gel strength and filter loss.     

液相脱氮-白土精制工艺应用于环烷基润滑油生产

以辽河环烷基原油各侧线糠醛精制油为原料，采用液相脱氮-白土精制组合工艺，在实验室内对脱氮剂进行了筛选，并对脱氮剂的加入量及液相脱氮的工艺条件进行了考察，并且组织了工业试生产，工业试生产结果重复了实验室的研究结果。工业生产结果表明：液相脱氮-白土精制工艺适用于环烷基润滑油的生产，与单纯的白土精制工艺相比，大大地提高了基础油的抗氧化安定性，改善了橡胶填充油的色泽，同时降低白土用量4％～7％，可提高基础油的收率0．9％～1．3％，大大地提高炼厂的整体经济效益。     

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相态恢复理论目前已成为开发相态理论中的重要组成部分，相态恢复是推算原始相态特征的重要手段。柯克亚西七二带油环凝析气藏早期由于放喷失控，未取得有代表性的流体样品,因此原始相态很难确定。文章采用相态恢复的方法对气顶和油环进行相态恢复研究，推算出原始条件下气顶和油环的相态特征，对目前气顶和油环PVT测试进行拟合和相平衡检验，认为原始条件下气顶和油环仍是处于相平衡的。相态恢复研究为柯克亚西七二带油环凝析气藏开发分析提供了基础数据，同时对同类型油气藏的开发也具有指导意义。     

低渗透油藏微乳液驱配方优选及微观剩余油研究

根据正交设计实验优选出最佳微乳液体系,宏观上通过天然岩心微乳液驱油实验,验证微乳液提高采收率的效果;微观上利用光刻玻璃模型进行微乳液驱可视化微观驱油实验,研究微观剩余油的类型和运移过程,通过分析各类剩余油的动用比例研究剩余油的驱油机理。微乳液驱油实验结果表明：与水驱相比,当岩心渗透率从1.78×10-3 μm2增大到29.11×10-3 μm2,微乳液驱采收率增幅从5.45百分点增大到12.14百分点,与微观实验结果相一致,证明了微乳液可以显著提高采收率。微观剩余油类型分为簇状、柱状、盲端状、油滴状、膜状,其中簇状剩余油和油滴状剩余油的动用比例最高,驱替效果较好,而膜状剩余油的动用比例最低,驱替效果较差。     

新型固相萃取技术在原油饱和分、芳香分分离中的应用

为了实现高效分离不同原油中饱和分、芳香分的目的，开发了以负载银离子填料为固定相的新型原油固相萃取技术，考察该方法分离原油的回收率、单次分离量、分离效率及方法的重复性和普适性。结果表明，采用该方法分离柴油（180～350 ℃馏分）和减压瓦斯油（350～540 ℃馏分）的回收率分别为99.5%和99.3%；该方法对胜利原油的单次分离量和对各单个原油的分离效率分别是石油行业标准方法的47.5倍和36倍；重复试验标准偏差为0.12%，方法重复性较好；分离不同基属的轻质、中质、重质原油得到的饱和分中烷基苯质量分数均小于5%，方法普适性较好。