OP-10改性为OPC-10的条件优化

针对非离子、阴离子表面活性剂的优缺点，合中适用于高温高含盐地层的阴离子－非离子型活性剂。研究了非离子活性剂ＯＰ－１０的闳烃基化，用正交试验设计法找到了ＯＰ－１０合成高浊点、低表面张力的阴离子－非离子型活性剂ＯＰＣ－１０的最佳条件为，催化剂与ＯＰ－１０的摩尔比为０．０２：１，闳酸与ＯＰ－１０的摩尔比为０．９：１，反应温度为１３０℃，反应时间为８ｈ。     

阴离子/非离子表面活性剂复配体系的稠油降粘性能研究

以多种阴离子、非离子表面活性剂和助剂为原料,通过复配和筛选,制得阴离子／非离子表面活性剂复配体系。考察了原油含水量、复配体系加量和温度对其降粘效果的影响,确定了最佳条件：原油含水量25％,阴离子／非离子表面活性剂复配体系加量0．3％。在此条件下,对东辛油田不同区块稠油的降粘率达95％以上,沉降脱水率达90％以上。     

复配体系非离子表面活性剂定性方法研究

用C18吸附剂和11种不同洗脱能力的洗脱剂,采用pH试纸、目测、红外光谱等方法,研究了结构、极性和相对分子质量相似的5种非离子表面活性剂的11种洗脱物。实验结果表明:每种表面活性剂的11种洗脱物其pH值、洗出量、主成分参数构成一组特征性很强的数据,依据这些数据,可以方便地进行复杂体系中非离子表面活性剂的定性分析,有效提高分析效率。方法可准确定性出混合表面活性剂体系中5种结构相似的表面活性剂。同时,也适用于其他复配体系中非离子表面活性剂的定性分析,为复杂体系非离子表面活性剂定性分析提供了一种价廉、方便的方法。     

复配表面活性剂对气体水合物生成液表面张力的影响

为揭示表面活性剂促进气体水合物生成的机理,研究了复配表面活性剂对气体水合物生成液表面张力的影响。在273.15²83.15 K内,采用铂金板法测定了氟碳表面活性剂Intechem-01(FC-01)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配表面活性剂溶液的表面张力,研究了表面张力与温度、复配表面活性剂含量和复配比的关系,并分别利用线性方程、衰减指数函数式和二次多项式进行拟合。研究结果表明,FC-01的最低表面张力为16.8 mN/m,SDS的最低表面张力为34 mN/m,在低温下二者显示出良好的复配效果;复配表面活性剂溶液的表面张力随FC-01含量的增加而降低,当复配比(FC-01占表面活性剂总质量的比例)为0.6283.15 K内,采用铂金板法测定了氟碳表面活性剂Intechem-01(FC-01)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配表面活性剂溶液的表面张力,研究了表面张力与温度、复配表面活性剂含量和复配比的关系,并分别利用线性方程、衰减指数函数式和二次多项式进行拟合。研究结果表明,FC-01的最低表面张力为16.8 mN/m,SDS的最低表面张力为34 mN/m,在低温下二者显示出良好的复配效果;复配表面活性剂溶液的表面张力随FC-01含量的增加而降低,当复配比(FC-01占表面活性剂总质量的比例)为0.6⁰.7时,表面张力最低,达到最佳复配比;曲线拟合相关系数超过0.94,拟合效果良好。     

HAPAM/NP-10复配溶液在高温高盐下的溶液性质及复配结构

在总矿化度180 000 mg/L、温度85℃条件下,考察了自制疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)/非离子表面活性剂(NP-10)复配溶液的黏度与拉伸流变行为,并研究了NP-10对HAPAM溶液流变性能的影响及复配结构的变化。实验结果表明,NP-10的加入对溶液黏度几乎没有影响,但对溶液弹性影响很大,将疏水单体(AMCn)质量分数1%的HAPAM配制成为质量浓度1 000 mg/L的溶液,并逐步提高NP-10的浓度,在ρ(NP-10)≤1 000 mg/L时,溶液表现出假塑性流体的特性;ρ(NP-10)=500 mg/L时,弹性最大;ρ(NP-10)≥1 500 mg/L时,溶液的假塑性逐渐消失,流变性能更趋近于牛顿流体;NP-10与HAPAM复配溶液的结构变化主要与溶液中AMCn及NP-10的含量有关,当AMCn与NP-10的质量比在1∶50及1∶150附近时,HAPAM与NP-10的复配结构发生明显转变。     

阴离子/非离子表面活性剂复配体系的色谱分离研究

实验考察了质量比1∶1的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)/辛基苯酚聚氧乙烯醚OP 10盐水溶液流经质量比3∶7的大庆油砂/石英砂填充岩心时的色谱分离效应。表面活性剂总浓度3000mg/L,用5844mg/L的NaCl溶液配液并驱替,注入量2PV,岩心直径0.4cm、长L=1.5和4.5m,用色谱分离因子Fcs(SDBS与OP 10回收率之比,其值>1)定量表示二者色谱分离程度。流经石英砂填充岩心时基本无色谱分离,流经大庆油砂填充岩心时OP 10完全被吸附,SDBS的吸附很严重,色谱分离充分(L=4.5m)。因此,两表面活性剂的吸附差异越大,多孔介质对表面活性剂的吸附越严重,则色谱分离越严重。实验结果表明:注入段塞增大(1PV→2PV),则Fcs减小(20.78→1.67,20℃,1.5m);温度升高(20℃→45℃),则Fcs略减小(1.80→1.73);在SDBS/OP 10溶液中加碱(2000mg/LNaOH)使Fcs由1.67减至1.55,增加前置碱段塞(2000mg/LNaOH)使Fcs再减至1.45(20℃,1.5m);运移距离增加(L由1.5增至4.5m)使Fcs增大(1.67→1.80,20℃);残余油的存在使20℃时Fcs减小(1.67→1.47,1.5m),使45℃时Fcs增大(1.73→1.84,4.5m),这是吸附和油水相分配两因素共同作用的结果。图9表1参2。     

四种不同类型表面活性剂复配微乳酸体系研究

制备出了具有较大酸浓度的阳-非离子、非-非离子、阴-非离子和阴-阳离子这四种不同表面活性剂复配类型的微乳酸体系,评价并比较了四种微乳酸体系的性能.结果表明,四种体系都具有良好的稳定性和耐盐性,在不同温度条件下的缓速和缓蚀性能也非常明显.四种体系中,阳-非离子体系热稳定性最好,非-非离子体系热稳定性最差;阴-非离子体系缓速效果最好,阳-非离子体系缓速效果最差;阴-阳离子体系缓蚀效果最好,阴-非离子体系缓蚀效果最差;非-非离子体系耐盐性最好,阴-阳离子体系耐盐性最差.     

阳离子碳氟与阴离子碳氢表面活性剂复配体系的性质

采用表面张力法研究了阳离子碳氟表面活性剂FCI-3和阴离子碳氢表面活性剂SDS复配体系的表面活性以及两者在混合胶团中的相互作用。结果表明,两者以任意比例混合溶液均为澄清。随着FCI-3的摩尔分数的增大,体系中cmc值所对应的表面张力降低。由混合胶团的相互作用和气液界面的头基面积可见,两组分等物质的量混合时两者相互作用最大,混合胶团的作用参数达到-29.17,此时混合表面活性剂的头基面积为0.43nm2。将FCI-3/SDBS混合体系与其对比,发现两者等物质的量混合时相互作用力仍最大,但与FCI-3/SDS体系相比却比较小,βM值为-10.2,但两者混合比例发生改变时,头基面积基本不变,可能是由于SDBS的空间位阻所致。与正/负碳氢表面活性剂复配体系即DTAB/SDS进行了比较,发现两者等物质的量混合时,cmc为28.3mN/m,βM为-15.4,在表面张力降低程度和混合胶团中两者相互作用力方面都没有FCI-3/SDS体系强。     

非离子表面活性剂对阴/阳离子复配表面活性剂性能的影响

以十六烷基三甲基氯化铵、烷基磺酸钠、非离子表面活性剂等为原料,制备了阴/阳离子复配表面活性剂(记为CAN),以TX-10和MOA-15为非离子表面活性剂时分别记为TCAN和MCAN。采用界面张力测试、乳化性能测试和室内岩心驱替等方法,研究了非离子表面活性剂对CAN性能的影响。实验结果表明,TX-10和MOA-15均可提高CAN的溶解性。MCAN在地层水中的溶解性更佳,浊度较低。随非离子表面活性剂含量的增大,CAN的油水界面张力呈先减小后增大的趋势。随CAN含量的增大,油水界面张力呈急剧减小后趋于平缓的趋势。TCAN降低油水界面张力的性能较MCAN好。CAN的耐盐性为70 g/L,耐Ca2+达5 g/L,抗油砂吸附性能基本满足要求。TCAN的乳化性能和驱油效率均好于MCAN,且随岩心渗透率的增大,TCAN驱油效率的增幅比MCAN大。     

复配表面活性剂体系构筑三元复合驱体系性能评价

碱(A)/表面活性剂(S)/聚合物(P)三元复合驱(ASP)技术是油田开发中后期的有效手段之一,而随着三次采油技术的发展,对复合驱体系环保的需求也越来越高,除技术指标外,还需要药剂对环境污染小或者无污染.针对D油田原油、注入水的性质以及油藏温度复配绿色表面活性剂体系,再与聚合物、碱复配构筑三元复合驱体系,考察该复合体系的相关性能.结果表明,多种复配比例均可使三元体系界面张力达到10-3 mN/m级别,而碱的加入能够提升界面活性,使界面张力达到10-4 mN/m级别.该三元体系经过5次吸附后,界面张力仍可达到10-3 mN/m级别,说明该体系抗吸附性能较好.另外,通过实验也认定该三元体系的乳化能力和热稳定性能较好.驱油实验结果表明,3种不同配比的三元复合驱体系采收率提高幅度分别为16.64％、18.11％和19.27％,提高采收率效果较好.     

表面活性剂对天然气水合物合成影响的实验研究

为研究钻井液化学成分对天然气水合物的影响作用,利用天然气水合物人工合成实验系统进行了天然气水合物的人工合成实验.在天然气水合物的合成过程中,分别对天然气-水溶液体系中加入表面活性剂(Sodium Dodccyl Sulfate)与未加入表面活性剂时水合物的生成时间、生成温度、生成压力及表面活性剂的浓度等对生成过程的影响进行了实验.在加入表面活性剂的天然气-水溶液体系中,由于表面活性剂的存在加速了气体和水溶液体系的接触面,从而加速了水合物的生成、降低了水合物的生成压力、提高了相同条件下的生成温度,即表面活性剂的存在改变了天然气水合物的生成条件,而且增加了水合物中的含气率.因此,表面活性剂用于配置钻井液有利于保持天然气水合物井的井壁稳定.     

HPLC法同时测定月桂酸钠和十二烷基苯磺酸钠浓度

建立了用高效液相色谱法同时测定月桂酸钠(SL)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度的方法。所用色谱柱为阴离子交换色谱柱,柱长200mm,内径4．6mm,填料孔径5μm。实验确定流动相A为体积比50：50的甲醇／水混合物,用稀H3PO4调pH值为4．5,用于洗脱SL;流动相B为含30mmol／L NaH3PO4的甲醇／水(50：50)混合物,用于洗脱SDBS。SL用示差折光检测器检测,SDBS用紫外检测器在254nm检测。单一SL或SDBS标准溶液浓度测定结果表明,SL和SDBS的可检测浓度范围分别为0．44～31mmol／L和0．31～30mmol/L,峰面积与浓度之间线性相关系数分别为0．9993和0．9990,测定值的相对标准偏差分别为1．1％和0．83％。在不含和含大量盐、碱(0．5mol／L NaCl 0．51mol／L NaHCO3 0．5mol／L NaOH)的SL和SDBS混合标准溶液的色谱图上,SL峰和SDBS峰均完全分离。用所建立的方法测定在95％石英砂 5％高岭土上吸附后SL NaCl NaOH和SL NaCl NaHCO3溶液中SL的浓度,得到了正常形态的SL吸附等温线(吸附量～平衡浓度关系曲线)。该方法快速,准确,可同时或分别测定含大量无机盐、无机碱溶液中的SL和SDBS。图6参7。     

酸碱性对十二烷基硫酸钠-正丁醇-煤油-水微乳液体系的影响

采用醇度扫描和盐度扫描配制十二烷基硫酸钠(SDS)-正丁醇-煤油-水微乳液,考察酸碱性对微乳液形成的影响。实验结果表明,酸性对SDS-正丁醇-煤油-水微乳液体系的影响显著,H+浓度越高制备微乳液所需的醇用量越少;阳离子对微乳液形成的作用强度高低的顺序为H+>K+>Na+;碱性对微乳液体系的形成无特殊影响;在酸性条件下形成WinsorⅢ型微乳液后,再加入NaOH,体系可转变为WinsorⅠ型微乳液,进一步加入NaOH,体系的油溶性增强,再转换为WinsorⅢ型或WinsorⅡ型微乳液。     

黏弹性表面活性剂用作煤层压裂液性能研究

采用压汞仪对晋城煤样进行结构分析,该地区煤样属于低渗透双孔介质模型,煤样结构分选差,煤层割理仅占20%左右;并针对该地区煤层的特点研制了黏弹性表面活性剂体系作为压裂液,实验结果表明,该体系具有较高的黏弹性,悬浮能力强,破胶后黏度低,返排率高,煤样的渗透率恢复可达78%以上。     

新型伸展型表面活性剂辛基聚氧丙烯(9)聚氧乙烯(6)硫酸酯钠/磺酸钠的合成及其性能

以异辛醇为原料合成了伸展型表面活性剂辛基聚氧丙烯(9)聚氧乙烯(6)硫酸酯钠(P9E6S),并通过对P9E6S进行亚硫酸盐磺化得到新型伸展型表面活性剂辛基聚氧丙烯(9)聚氧乙烯(6)磺酸钠(P9E6SO)。用FTIR方法表征了P9E6S和P9E6SO的结构;研究了P9E6S合成P9E6SO的适宜条件;考察了P9E6S和P9E6SO的表面活性、耐高温水解性和界面活性,并与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)进行了对比。实验结果表明,P9E6SO适宜的合成条件为:w(P9E6S)=38.0%、n(Na2SO3)∶n(P9E6S)=4∶l、反应温度170℃、反应时间6 h,在此条件下P9E6S的磺化率为51.4%,水解率为12.4%。P9E6S和P9E6SO均具有良好的低温溶解性,乳化力为SDS的5倍以上;P9E6SO具有极好的耐高温水解性,可适用的油藏矿化度范围较宽。     

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。     

高活性FHB-10复合表面活性剂组成与性能研究

针对常规单一表面活性剂存在的不足,研究了高活性FHB-10复合表面活性剂的化学组成与使用性能。其中FHB-10复合表面活性剂配方体系主要由非离子-离子型表面活性剂、增效剂、多元有机醇复合溶剂等组成,其在0.25%的浓度下表面张力<23.2mN/m、界面张力<1.3mN/m;在离子浓度10×104mg/L的高矿化度地层水中或120℃以下的温度条件下对液体的表面活性影响幅度较小,与压裂液、常规酸化液配伍性好。经室内试验表明:通过非离子表面活性剂与离子型表面活性剂的复配效应以及多元化学添加剂的辅助作用,有效地提高了产品在水基液体中的表面活性,并大幅度地降低了材料成本,弥补了单一表面活性剂在成本和使用性能方面存在的缺陷。     

二元复合驱油体系乳状液形成及运移规律研究

为了研究二元复合驱油体系乳化与提高采收率的关系,通过分析现场采出液流变特征,测试不同乳化强度的表面活性剂/聚合物二元复合驱油体系的驱油效率,明确驱替后乳状液运移规律以及乳化对提高采收率贡献。研究结果表明:低黏度乳状液在低剪切速率下主要表现为弹性,在较高剪切速率下主要表现为黏性;而高黏度乳状液在低剪切和高剪切速率下都表现出黏性。在乳化初期,由于化学剂浓度分布不均匀,乳化稳定性较差;乳化中期化学剂浓度较高,乳状液粒径变化规律性较好,乳化中期存在乳化对驱油体系黏度补偿作用,乳化末期化学剂浓度较低,乳化液滴较少,乳化程度较弱。岩心渗透率小于100×10~(-3)μm~2时,二元复合驱过程中随着乳化综合指数增加,提高采收率幅度先增加后降低,最佳乳化综合指数为55%;渗透率大于100×10~(-3)μm~2时,随着乳化综合指数增加,提高采收率幅度逐渐增加,最佳乳化综合指数为88%,乳化贡献提高采收率幅度8个百分点。图24表2参13