一种胺基型阳离子表面活性剂的合成及其溶液性能

该文以2-氯乙胺盐酸盐和十八烷基叔胺为原料,合成了一种胺基型阳离子表面活性剂——N-十八烷基-N,N'-二甲基-乙基-1,2-胺。通过IR和1HNMR对其结构进行了确证;并得到优化的合成条件为:物料比nb/na为1.20,反应温度为70℃,反应时间为7 h,p H=7。采用电导法测定不同p H下该表面活性剂的临界胶束浓度(CMC),发现CMC随着p H的降低而减小。该表面活性剂在Na Sal溶液质量分数为1%时,能形成蠕虫状胶束。流变性能测试表明,体系具有蠕虫状胶束的剪切稀释性特征和凝胶特性,同时具有p H响应,能在酸性条件下增黏,是一种智能型蠕虫状胶束体系。     

室内用模拟油OP-11流变性与黏弹性研究

制备了一种可代替原油进行驱油实验的模拟油OP-11.用高温高压流变仪研究了模拟油OP-11与低胶质沥青质含量的旅大5-2原油和高胶质沥青质含量的塔河原油的黏温曲线、流变曲线、储能模量G＇和黏性模量G"等流变黏弹性能的异同.流变性能研究表明,在0～100℃内随温度升高,OP-11与旅大5-2原油的黏度变化规律均为低温区下降快、高温区下降慢,且旅大5-2原油黏度降幅较大.在65℃、0～1001/s下,OP-11与旅大5-2原油流变曲线呈近似线性分布,表现出近似牛顿流体特性;而塔河原油流变曲线符合幂律,呈假塑性流体特性.黏弹性研究表明,当振荡频率在0.01～10 Hz变化,3种油样主要发生黏性变化,G＇和G"均随振荡频率的增加而增加.总体结果表明,OP-11的流变黏弹性能与旅大5-2原油相似.模拟油OP-11在室内填砂管驱油实验中的重复性好于旅大5-2原油.图6表1参18     

分子间缔合作用对缔合聚合物溶液阻力系数与残余阻力系数的影响

通过在缔合聚合物溶液中加入具有“内疏水,外亲水”结构的β-环糊精,研究了分子间缔合作用对缔合聚合物溶液的阻力系数与残余阻力系数的影响.实验结果表明,加入β-环糊精后,缔合聚合物溶液的粘度降低了98％左右,其微观结构由空间网络结构变为“柏树枝”状的松散结构,β-环糊精能消除缔合聚合物溶液分子间缔合作用;分子间缔合作用对缔合聚合物溶液阻力系数的贡献为83％左右,对残余阻力系数的贡献为59％左右,分子间缔合作用是缔合聚合物溶液建立阻力系数与残余阻力系数的主要方式;该作用对分析缔合聚合物溶液在地层中的吸附滞留量具有参考意义.     

联吡啶双子表面活性剂的合成与表征

以无水乙醇为溶剂,用联吡啶与溴代烷反应制得双子表面活性剂N,N'-二烷基联吡啶溴盐,产物经IR和1HNMR表征.以N,N'-二(十四烷基)-2,2'-联吡啶溴盐为例,采用单因素法研究了合成工艺.结果表明,产物在20℃时的cmc为0.5 mmol/L,γcmc为23.2 mN/m;优化反应条件为:w(2,2'-联吡啶)=1％,n(2,2'-联吡啶)∶n(溴代十四烷)=1∶2.0,20℃反应6h,在此条件下产率为82％.     

水溶性压裂暂堵剂的性能评价

以淀粉、丙烯酸和丙烯酰胺为原料,过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂,带不饱和双键的有机物DJ-1为交联剂,合成了一种水溶性压裂暂堵剂,并对其性能进行了表征。结果表明,随着温度升高、溶解时间延长,暂堵剂在地层水中的水溶率增大。在20~80℃、暂堵剂与地层水在固液比为1:300时,暂堵剂在16 h下的水溶率为96%~98%,水溶性良好。完全溶解后,5~20 g/L溶液的黏度为12.6~53.7 mPa·s,返排性好。20 g/L暂堵剂溶液的抗拉强度达9.1 N,黏附能力较好。岩心实验表明,暂堵剂的封堵强度随岩心渗透率的增大而减小,压力梯度最大值为47.1 MPa/m,具有封堵原有裂缝,使新裂缝偏离最大主应力方向的能力。暂堵剂对岩心的封堵率大于90%,用地层水冲刷后岩心渗透率恢复率高达97.6%。对高渗透层的选择性封堵率大于83.2%,随岩心渗透率级差的增大,暂堵剂对高渗透层的封堵率增加。     

超支化聚氨酯多元醇的反应动力学

以异佛尔酮二异氰酸酯和三羟甲基丙烷为单体,采用溶液聚合法,在无催化剂的条件下合成了端羟基的超支化聚氨酯多元醇(HBPU),并采用二正丁胺滴定法对反应进行了动力学研究。实验结果表明,HBPU的反应分为预聚反应和聚合反应两步进行。预聚反应最佳反应条件为n(NCO)∶n(OH)=2∶1,反应温度80℃,反应时间60 min;聚合反应的最佳条件为n(NCO)∶n(OH)=1∶3,反应温度80℃,反应时间120 min。HBPU的预聚反应动力学遵循二级反应,反应活化能为71.4 k J/mol,聚合反应动力学遵循三级反应,反应活化能为51.1 k J/mol;聚合反应的活化能比预聚反应的活化能小,说明预聚反应受温度的影响更大,无催化剂的情况下,氨基甲酸酯的自催化效应在HBPU聚合反应中起着重要的作用。     

通过加速聚合物溶解减小熟化罐体积的可行性研究

海上平台的承重和空间限制决定了不能直接采用陆地油田的成熟聚合物配制工艺,减小熟化罐体积甚至取消熟化罐是海洋油田推广聚合物驱技术的必由之路.通过深入分析和实验证实,要提高聚合物溶解速度,缩短溶解时间,在溶解过程中必须对溶液传熟和做功,来减小聚合物溶胀颗粒的粒径并加速聚合物分子从溶胀颗粒表面的脱离速度.     

ASP三元复合驱对三类储层物性特征的影响规律 ——基于神经网络模型*

碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合驱能够有效提高原油采收率,明确ASP三元复合驱体系对储层物性特征的影响规律,有助于该技术在三类储层的推广运用。通过测定三类储层岩心在弱碱ASP三元复合驱前后的孔隙度、渗透率以及孔隙分布参数,定性分析了ASP三元复合驱对储层物性的影响规律;在实验基础上利用神经网络模型建立了ASP三元复合驱储层物性变化预测模型,实现了对三类储层在ASP三元复合驱过程中物性变化的定量表征。研究结果表明,弱碱ASP三元复合驱后储层物性按ⅢA、ⅢB和ⅢC的顺序逐渐变差,弱碱ASP三元复合驱在注入早期对物性较好的储层具有改善作用,而对物性差的储层将很快发生储层伤害。     

阳离子型Gemini润湿反转剂提高砂岩岩心原油采收率

本文研究了阳离子Gemini型表面活性剂(GS12-2-12)对砂岩岩心原油采收率的影响。结果表明:GS12-2-12在岩石表面能够产生动态吸附,动态吸附量为0.3 0.7 mg/g。在润湿反转剂驱替后,亲水/亲油岩心表面都呈现向中间润湿状态转变的规律,接触角最大变化有50°。在此过程中,原油与岩心表面的黏附功有下降趋势,此趋势有助于减弱"贾敏"效应,降低油水运动阻力,驱油效率提高5%。在用可视化光刻蚀微观驱油模型研究润湿反转剂驱油过程中观察到了明显的油膜剥离现象,发现这种剥离式驱替方式启动了水驱难以启动的残余油。     

稠油重组分对砂岩储层润湿性变化的影响

为揭示稠油重组分性质与砂岩岩石润湿性变化之间的关系,用X射线光电子能谱和Zeta 电位测定仪考察了不同产地稠油沥青质、胶质表面官能团及其Zeta 电位,采用改进的岩心润湿定量测定方法研究了稠油重质组分（沥青质、胶质）Zeta 电位与砂岩岩样润湿指数间的关系,分析了盐水中阴阳离子对吸附沥青质岩心润湿性的影响。结果表明,辽河沥青质因含较多的羧酸和钙元素（羧酸钙）而带负电荷,塔河、孤岛、克拉玛依和垦东沥青质及渤海、辽河和克拉玛依胶质带正电荷;沥青质、胶质正电性越强,岩石润湿指数变化程度越大,润湿指数（W_R）与沥青质、胶质Zeta 电位（ζ）间存在对数关系：ζ=-2.9508 ln（WR）;盐水中的无机阳离子化合价价数越高,吸附沥青质岩心的润湿指数越小,而无机阴离子对润湿性变化影响甚微。通过润湿指数与沥青质、胶质Zeta 电位间的定量公式可推算砂岩岩层润湿性变化趋势,通过调整注入水组成可控制沥青质沉积造成的润湿性变化程度。图11 表6 参19