特种表面活性剂和功能性表面活性剂(Ⅶ)——生物表面活性剂的性能及应用研究进展

简要介绍了生物表面活性剂的分类及其合成方法;较详细地介绍了生物表面活性剂与化学合成表面活性剂相似和优于化学合成表面活性剂的特性以及生物表面活性剂的生理学功能;重点阐述了生物表面活性剂在石油工业、环境工程、食品工业、化妆品工业及医学领域等方面的应用现状;最后展望了生物表面活性剂的应用前景。     

驱油用聚合物的分子量优选

采用不同分子量的聚合物和不同孔隙大小的岩心进行室内驱油模拟实验,研究了聚合物分子量对聚合物溶液粘度、阻力系数和残余阻力系数、采收率以及机械降解的影响。研究了油层孔隙结构参数与分子量的相互关系对聚合物注入性能的影响。结果表明,聚合物分子量愈大,阻力系数、残余阻力系数、采收率和机械降解愈大;但在大庆油田的实际条件下,剩余粘度大。岩心孔隙半径中值与聚合物分子在水溶液中的均方回旋半径比大于5时不会发生油层堵塞。相近地质条件,不同分子量,相同操作条件下的矿场聚合物驱结果表明：高分子量的聚合物驱效果好于低分子量的聚合物驱效果,采油井产出的聚合物分子量大,保留粘度高。     

新型两性Gemini表面活性剂中间体的合成及结构表征

以N,N＇-二甲基乙二胺和溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷等为原料,以氢氧化钠为催化剂,以乙醇为溶剂,合成了新型两性甜菜碱型Gemini表面活性剂的中间体;利用红外光谱和核磁共振氢谱对所合成的表面活性剂中间体的结构进行了表征.结果表明,所合成的3种中间体产物AM12、AM14、AM16分子结构中各质子的化学位移在氢谱上均一一对应,进一步证实了所合成产物即为目标中间体.通过结构表征证明,所合成的产物结构与设计的目标产物结构相符.     

分子动力学模拟钙离子影响SB12-3/SDBS复配体系的油/水界面聚集行为

本文采用分子动力学模拟对十二烷基磺丙基甜菜碱（SB12-3）/十二烷基苯磺酸钠（SDBS）表面活性剂复配体系在油/水界面的聚集行为进行了研究，在分子水平上讨论了Ca2 对SB12-3/SDBS表面活性剂复配体系两亲性质的影响。模拟结果表明， SB12-3与SDBS的配比为4:6时两者的协同增效作用最好。Ca2 加入后可以取代油/水界面处Na 的位置，压缩SB12-3和SDBS的极性头基使两者在油/水界面排布的更紧密。径向分布函数表明，Ca2 存在时SB12-3和SDBS中的-SO3-与水分子的相互作用增强，Na 更加靠近SB12-3的-SO3-，使其扩散双电层被压缩；同时，SB12-3和SDBS的溶剂可及面积明显减小，使两者在界面排布的更紧密。通过计算疏水尾链序参数以及SB12-3和SDBS的极性头基与疏水尾链之间的角度，发现Ca2 可以使SB12-3和SDBS的疏水尾链与油相的相互作用增强，降低油/水界面张力。     

低初黏可控聚合物凝胶在油藏深部优势渗流通道的封堵方法及应用

聚合物凝胶调剖技术可以有效治理水驱油层水流优势渗流通道并提高采收率。通过建立凝胶调剖剂在非均质渗透层间渗流的理论模型，分析了凝胶调剖剂的黏度对优势渗流通道封堵的作用效果；研发了低初始黏度、具有pH值响应、成胶强度和交联时间可控的聚丙烯酰胺/柠檬酸/铬凝胶体系。在10 m长岩心和3管并联岩心进行封堵模拟实验，测试了聚合物凝胶体系剪切后的自修复黏度等流变学参数，研究了分流率、注入压力以及凝胶封堵的微观形态。研究结果表明：聚合物凝胶体系的低初始黏度是优先封堵地层深部高渗透层优势渗流通道、扩大波及体积的关键参数，聚合物凝胶体系的初始黏度低于10 mPa·s、延迟交联时间控制在30 d以上。长岩心封堵后水驱各段压力梯度比注入聚合物后续水驱时提高了6.55倍；经扫描电镜微观测试发现在岩心不同位置孔隙中存在明显的膜状凝胶；在并联岩心中，当低初黏可控聚合物凝胶进入水窜流的高渗层封堵后，注入水高渗层分流率由72.7%降低为0.7%。大庆油田1井组（6注12采）深部调剖现场试验结果表明，注水压力从7.8 MPa上升到9.8 MPa；8口连通油井日产液量下降16.2%，阶段累积增油563 t。低初黏可控聚合物凝胶对油藏深部优势渗流通道实现了有效封堵。     

系列十六烷基邻二甲苯磺酸盐异构体的合成与结构表征

 以邻二甲苯为原料,经Friedel-Crafts酰基化反应、格氏反应、加氢还原反应等步骤合成出8种十六烷基邻二甲苯磺酸钠的异构体。通过正交试验确定了合成中间体3,4-二甲基苯基十六烷基苯酮的最佳工艺条件,即正十四酰氯滴加温度25℃,邻二甲苯与正十四酰氯的摩尔比为3:1,反应温度60℃。在该条件下,3,4-二甲基苯基十六烷基苯酮的收率可达88.23%～90.63%。采用红外光谱、核磁共振氢谱对中间体的结构进行了表征,采用电喷雾质谱对所合成的8种十六烷基邻二甲苯磺酸钠的异构体的结构进行了表征。结果表明,合成中间体及最终产物的分子结构与所设计的分子结构相符。     

大庆长垣外围特低渗透扶余油层CO2驱油试验研究

大庆长垣外围特低渗透的扶余油层有3.7×10⁸t储量在常规注水开发条件下不能经济有效动用。以探索适合扶余油层地质特点的经济有效开采方式和提高单井产量、采收率为目标，采用室内实验和数值模拟的综合方法进行了CO₂驱油问题的研究。通过实验测定了扶余油层CO₂驱替的相关参数，对几种驱替方式进行了比较；根据相关参数，利用数值模拟方法，对扶余油层CO₂驱油矿场试验方案进行了优化，制定了矿场实验的注入方案。室内实验结果和矿场试验生产动态综合分析表明，CO₂非混相驱油适应于大庆长垣外围特低渗透扶余油层，但由于试验区油藏的非均质性导致气窜严重。因此，抑制气窜，提高波及效率是扶余油层改善CO₂驱替效果的关键。     

BP16溶液在多孔介质中的流动特性

本文采用西德BASF公司生产的丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物乳液BP16,用双聚合物段塞法测定了BP16在多孔介质中的滞留和不可进孔隙体积。在较低的注入速度范围内,研究了聚合物溶液的浓度、注入速度对阻力系数的影响,并采用简单的方法计算了聚合物溶液在多孔介质中的粘度。这个计算方法避免了其它计算方法中由一些难以确定的参数引入的误差,所计算的粘度对矿场方案的设计和实施很有参考价值。     

烷基芳基磺酸盐界面性质的分子动力学模拟

利用分子动力学方法模拟了阴离子表面活性剂在水/辛烷,水/甲苯,水/辛烷、甲苯混合油相时的动力学特点,结果很好地展示了体系静止时清楚的油水界面,并与无表面活性剂的油水界面进行了比较.利用密度剖面图可说明表面活性剂对不同油相的诱导作用.同时,模拟计算出烷基芳基磺酸盐表面活性剂在油水界面的界面张力、均方根偏差、接触面积等,由计算结果可知,油相为甲苯时能很好的降低其界面张力,油相为辛烷时更易于形成清楚的油水界面且界面强度较大.     

梳形抗盐聚合物的应用与研究进展

梳形抗盐聚合物KYPAM在大庆、胜利和华北油田的聚合物驱、三元复合驱和深部调驱现场应用中已取得很好的效果 ,各油田正在加大推广应用范围。进一步改进梳形抗盐聚合物的结构研究取得重大进展 ,增稠能力大幅度提高 ,进一步验证了梳形聚合物分子设计理论。