二元复合驱相关化学剂界面扩张流变性质研究

• 作 者: 丰杰
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 二元复合驱 表面活性剂 驱油化学剂 原油活性组分 界面扩张流变

二元复合驱驱油过程和采出液处理过程中相关化学剂的组分复杂、界面现象众多,各种化学剂之间及其与原油活性物质的相互作用是复合驱油的关键,迫切需要从微观角度认识这些化学物质在界面上的行为特征。开展二元复合驱相关化学剂的界面扩张流变性质研究,将有助于正确认识和应用二元复合驱化学剂,有利于二元复合驱油化学剂及采出液处理剂配方的选择与设计。本文采用Langmuir槽法和悬挂滴法,运用小幅低频振荡和界面张力弛豫分析的手段,系统研究了10种不同结构gemini表面活性剂的界面扩张流变性质、驱油相关化学剂及其与原油组分相互作用、12种不同结构破乳剂对模拟原油扩张流变性质的影响。主要研究内容和获得的主要结论如下:　　
首先,系统研究了不同类型、结构的10种gemini表面活性剂的表、界面扩张性质,考察了工作频率、表面活性剂浓度、表面活性剂类型、不同中间联接基团等因素对扩张流变性质的影响,结合界面弛豫过程的Cole-Cole图,探讨了不同结构表面活性剂的界面行为特征。研究结果表明,表面活性剂的分子结构是影响界面行为的关键因素。两性gemini表面活性剂表现出特殊的界面性质,表面扩张模量与癸烷.水界面的扩张模量比较接近。中间联接基团的结构、链长不同也直接影响界面扩张性质。当联接基团氧乙烯数达到一定长度时,C8E8C8在界面上产生特殊吸附结构,扩张模量随其浓度的增加出现两个极大值,并且表面和癸烷-水界面的扩张模量彼此接近。　　
其次,系统研究了表面活性剂C12E3CH2COONa,C12E3OH及其混合体系、聚合物HPAM和HMPAM、模拟原油三者之间相互作用对界面扩张流变特性的影响。研究发现:C12E3CH2COONa/C12E3OH体系的油水界面行为与配比和浓度密切相关。聚合物与一定浓度的表面活性剂相互作用,能增加癸烷.水界面膜的扩张模量。　　
最后,研究了12种不同结构破乳剂在癸烷-水界面的扩张流变性质,以及破乳剂对原油活性组分油水界面吸附膜性质的影响。研究表明,界面扩张流变性质可以表征破乳剂的界面行为。破乳剂类型和结构不同,随其浓度增加对原油界面膜的破坏程度不同。破乳剂的使用浓度对原油界面膜性质的影响具有非常重要作用。