全氟壬基苯磺酸钠与碳氢表面活性剂复配体系研究

研究了全氟王基苯磺酸钠(FS)与不同离子类型的碳氢表面活性剂所形成的复配体系,结果表明.复配体系具有较强的增效作用,水溶液浓度为0.03%时,表面张力可降至30mN·m-1以下.其中FS/OP-1O复配体系增效作用最显著,在FS/0P-lO=1:3(质量比)时,表面张力降至20 mN·m-1以下,并具有较低的界面张力.     

AOS与CHSB复配体系的表面扩张性质和泡沫性能

为考察α-烯烃磺酸钠(AOS)与椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱(CHSB)复配体系在大庆油田泡沫驱中应用的可行性,利用界面流变仪和泡沫扫描仪研究了AOS与CHSB复配体系的表面张力、表面扩张黏弹性及泡沫性能.实验结果表明:与单剂体系相比,AOS与CHSB复配体系的界面张力和临界胶束浓度均降低.当AOS与CHSB质量比为6∶4时,复配体系的表面张力和临界胶束浓度达到最低.AOS与CHSB复配体系的表面扩张黏弹性和相角随浓度增加先增加然后降低.复配体系的表面扩张黏弹性好于单纯AOS和CHSB体系,在AOS与CHSB质量比为6∶4时,复配体系的表面扩张黏弹性最强.AOS与CHSB复配体系的泡沫稳定性有明显提高.在AOS与CHSB质量比在4∶6～7∶3之间,复配体系的泡沫性能最佳.     

硫代甜菜碱12/十二烷基磺酸钠复配体系表面活性的研究

表面活性剂复配体系在水溶液中表现出优越的性能,其复配规律的研究,对于表面活性剂的应用具有重要的指导作用.在30℃时通过表面张力法研究了两性离子表面活性剂硫代甜菜碱12(SB3-12)和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)复配体系形成胶束能力和降低表面张力能力方面的协同作用.结果表明:复配体系在降低临界胶束浓度(CMC)和表面张力能力方面可产生明显的协同增效作用,且SB3-12和SDS的摩尔比为5∶5时增效作用最显著,其CMC和最低表面张力分别为1.80 mmol.L-1和34.90mN.m-1,明显低于单一组分.并考察了复配体系的稳定性及无水硫酸铜、β-环糊精、正丁醇对复配体系表面活性的影响,发现复配体系具有很好的稳定性,无水硫酸铜、正丁醇能提高复配体系的表面活性,而β-环糊精的加入降低了体系的表面活性.     

胜利油田孤东原油超低界面张力驱油体系研究

采用旋转滴法测定了单一表面活性剂体系、复配表面活性剂体系与孤东原油的动态界面张力。实验结果表明,单一表面活性剂体系超低界面张力维持时间较短,将甜菜碱表面活性剂(C18BE)与α-烯烃磺酸盐(AOS)表面活性剂复配后,可以使油水界面张力降至10-4m N/m。在此基础上,对这一复配体系的最佳复配比例进行了研究,最终优选出适合孤东原油的超低界面张力驱油体系。     

烷基多苷复配体系在餐具洗涤剂中应用研究

通过对烷基多苷(APG)与两种阴离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AEs)、仲烷基磺酸盐(SAS)的复配实验,研究复配体系的表面张力、粘度、泡沫性能、去污力.实验结果表明,APG与AES、SAS有优异的协同效能;并确定了复配体系的最佳配比.APG适合做餐具洗涤剂的主要表面活性剂.     

表面张力和接触角对酸液助排率的影响研究

利用不同类型表面活性剂对表面张力和润湿性影响的差异,研究了酸液表面张力、润湿性与助排率的关系.研究中通过测定非离子、氟碳和阳离子三类表面活性剂对酸液表面张力、酸岩接触角和助排率的影响,证明表面张力降低和接触角增加对酸液助排率的影响同样重要,并建立了相应的定量关系式.将上述研究结论应用于高性能助排剂的开发,优化实验表明FX-2、CTAB和OP-8质量比为1∶2∶2复配时,使用质量浓度为800 mg/L,助排率可达90%以上.     

皂荚素与离子表面活性剂三元体系的相互作用

测定了天然皂荚素 (GS)、CTAB和 (C1 2 S ,C1 6 S)三元复配体系在 2 5℃ ,纯水及 0 .1mol·L- 1 NaBr溶液中的表面张力 .并用Rubingh和Rosen公式计算了分子间相互作用参数 βm、βσ.结果表明电解质 ,表面活性剂疏水链长对三元表面活性剂体系表面活性的影响 ,遵循表面活性剂体系的一般规律 ,三元表面活性剂体系分子间存在相互吸引作用且强度大于CTAB -CnS体系 .     

氟碳表面活性剂复配体系的起泡性能研究

探讨了磺基甜菜碱氟碳表面活性剂(FS)与阴离子碳氢表面活性剂(AOS)复配体系组成、浓度、无机盐、有机溶剂等因素对复配体系泡沫性能的影响,结果表明:FS与AOS协同效应好,起泡和稳泡能力强.与AOS最佳复配比为FS:AOS=1:5,质量分数为0.2%.当NaCl、CaCl2、MgCl2浓度分别为8×104、2×103、4×104 mg·L-1时,起泡性能和泡沫稳定性仍较好,在煤油含量30%时起泡性能和泡沫稳定性仍较好,还研究了无机盐对复配体系泡沫耐油性能的影响.     

聚氧丙烯壬基酚醚硫酸酯盐/碱体系与原油动态界面张力研究

合成了聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠,研究了有机碱、无机碱以及所合成表面活性剂和有机碱、无机碱复配体系与桩西普通稠油的动态界面张力行为.结果表明:使用碳酸钠、三甲胺、三乙胺都可改变油水界面张力.碳酸钠/原油界面张力曲线呈"S"型变化,可分为缓慢上升、迅速上升和相对平衡3个阶段,而有机胺/原油界面张力曲线呈"U"型变化,出现动态界面张力最小值.碳酸钠加量不同时,其动态界面张力曲线变化不大;胺的质量分数升高时,动态界面张力则表现出先降低、后升高的趋势,存在最佳的胺加量.对于表面活性剂与Na2CO3复配体系,当Na2CO3加量高于一定临界值时,复配体系才有明显协同效应,此时仅需添加质量分数为0.0025%表面活性剂就可以将油水界面张力降低到10-5mN/m数量级.对于表面活性剂与有机胺的复配体系,降低油水界面张力的能力取决于体系中有机胺和表面活性剂的含量.只有当复配体系中有机胺的质量分数高于0.05%、9AS-3-0的质量分数低于0.01%时,复配体系才具有协同效应.上述研究说明:由有机碱和原油组分在油水界面反应生成的表面活性物质,其界面活性以及和聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠复配体系的界面张力行为与加无机碱的情况是不同的.另外,通过驱油试验证明,具有较低动态界面张力的9AS-3-0/Na2CO3复配体系有高的提高采收率的能力.     

针对高矿化度油田二元复合体系配方优选

室内研究筛选聚合物-表面活性剂二元复合体系配方,测得不同质量分数的NB—01表面活性剂与不同浓度ZL—II型和KYPAM聚合物复配的油水界面张力。NB—01表面活性剂在保持较高的活性剂浓度时(大于等于0.2%),能够形成10-3mN/m数量级超低界面张力,而在低活性剂浓度时(小于等于0.1%),难以形成超低界面张力。SS活性剂在浓度为0.3%和0.2%时,与KYPAM和ZL—Ⅱ聚合物在浓度为1 500 mg/L时复配,可以明显降低油水界面张力。通过在SS与KY-PAM和ZL—Ⅱ二元体系中加入不同含量的NaCl,得出在SS/KYPAM二元体系中,加入1.0%NaCl,能有效改善体系的界面张力。天然岩心验证实验得知,ZL—Ⅱ/SS+NaCl体系化学驱采收率与KYPAM/SS+NaCl体系化学驱采收率基本相当。     

阴/阳离子表面活性剂混合体系性能研究

考察阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）混合体系的表面张力和乳化能力,并研究无机盐对混合体系性能的影响。实验结果显示,当m（SDS）：m（CTAB）为8：2时,表面张力低至29.25mN·m^-1,表现出较强的表面活性,且无机盐有降低表面张力的作用。表面活性剂混合体系对煤油具有较好的乳化能力。     

表面活性剂对煤层气压裂伤害研究

 为评价压裂液中表面活性剂对煤层气压裂过程的影响,利用煤岩样品针对阳离子、非离子、阴离子表面活性剂和表面活性剂复配体系,开展膨胀性、润湿性、吸附性能、表面张力、煤岩伤害和煤层气吸附解吸附物理模拟实验。将不同表面活性剂和复配体系的煤岩膨胀高度、接触角、煤粉中吸附形态和吸附量、措施前后表面张力和煤岩渗透率、吸附和解吸附曲线进行对比分析,进而优选表面活性剂体系。研究结果表明：水和表面活性剂溶液对所选煤岩膨胀性影响不大;阳离子可以增加憎水性,非离子保持煤岩水润湿性,阴离子会增加煤岩水润性;非离子表面活性剂有利于扩大煤岩孔隙进而提高煤层气的解吸附作用;双子表面活性剂（GM）为点状吸附,烷基酚聚氧乙烯醚（OP）为平铺吸附,十八烷基三甲基氯化铵（1831）为连体状吸附;双子-烷基酚聚氧乙烯醚（GMOP-4）复配体系措施前后表面张力较低,大幅度降低了GM 的吸附量且对煤层气解吸附过程具有促进作用;GMOP-4 复配体系实现了阳离子表面活性剂在煤层气压裂措施中低成本、高性能的应用。     

阴阳离子表面活性剂复配自发形成囊泡的研究

采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵分别与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠、 十二烷基磺酸钠及十二烷基硫酸钠复配, 3种体系的水溶液在适当条件下均可自发形成囊泡. 结果表明, 虽然3种阴离子表面活性剂的分子结构相似, 但在与同一种阳离子表面活性剂复配形成囊泡时的复配比例及囊泡的稳定性却有很大区别. 考察了3种体系囊泡自发形成时的复配比例, 并探讨了囊泡的形成机理及其时间稳定性,利用负染TEM技术观察了囊泡的形貌.     

陇东致密油藏低界面张力及高接触角助排剂的研发及应用

针对长庆油田陇东致密油藏储层特点和压裂施工工艺要求,选用16碳链长度的阳离子型表面活性剂与非离子型氟碳表面活性剂复配,研发了低表界面张力的助排剂CQZP-1。优化后的助排剂,采用K100表界面张力仪测试表面张力结果为22.130 m N/m;SVT20N旋转界面张力仪测试该助排剂的界面张力值低至0.024 m N/m;DSA100视频光学接触角测量仪测得其与天然岩心间的接触角高达83.6°;并且具有一定的耐盐能力和热稳定性。2015年,在陇东致密油藏开展了206口井239层现场试验与应用。与同区块使用常规助排剂CF-5D的油井相比,现场返排液接触角较大,表界面张力减小,一次放喷率提高10%。     

正负离子混合表面活性剂的双水相系统

实验测定并绘制了正离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和负离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）混合表面活性剂水溶液的双水相相图,考察了温度和外加盐溴化钠对双水相区域的影响,并用电镜观察了双水相的微观结构,结果表明,该系统可以在SDS或CTAB过量的两个区域形成双水相,属于最低临界共溶温度（LCST）类型,温度升高导致双水相区域扩大,溴化钠的加大使双水相区域扩大并向混合比增大的方向移动,加入溴化钠后,对CTAB过量区双水相的平衡有明显的促进作用,加快了分相速度。     

低张力泡沫驱油体系提高采收率研究

低张力泡沫驱油体系具有调剖封堵、乳化及提高洗油能力等多重作用,在三次采油领域具有巨大潜力。对甜菜碱类表面活性剂及烯烃磺酸盐(AOS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚氧乙烯十二醇醚硫酸酯盐(AES)等三种常用阴离子起泡剂的泡沫性能和界面性能进行研究,优选得到兼具有稳定泡沫性能和低界面张力性能的泡沫驱油体系。结果表明有效含量0.1%的十二烷基羟丙基磺基甜菜碱(DSB)具有优异的发泡能力和稳泡性能,其在一定含油饱和度下具有更好的泡沫性能,遇油稳定性也明显增强;并且在250×10-6(ppm)下仍能与桩西原油达到低界面张力,即10-2m N/m;单管岩心驱油实验结果表明,0.3PV的泡沫段塞提高采收率最高可达29.7%,含水率由95%降低至55%。     

木素生物降解酶活力的表面活性剂头基效应研究

用分光光度技术研究了木素生物降解关键酶木素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)在不同类型表面活性剂存在下,催化氧化木素模型化合物藜芦醇(VA)、2,6-二甲氧基苯酚(DMP)和丁香醛连氮的活力.表面活性剂选择了非离子型、阴离子型和阳离子型中具有代表性的曲拉通-100(TX-100)、十二烷基硫酸钠(SDS)、琥珀酸二辛酯磺酸钠(AOT)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB).结果表明非离子型表面活性剂TX-100对MnP和LiP有激活作用,而离子型表面活性剂对两种酶均有抑制作用,且阴离子表面活性剂的抑制作用远大于阳离子表面活性剂.此外,就MnP而言,表面活性剂对酶促反应的影响大小还与底物性质有关.TX-100对高疏水性底物丁香醛连氮的激活作用要比低疏水性底物DMP大.     

孤岛中二区低张力泡沫驱油体系性能研究

以孤岛中二区油藏为目标区块,研制了适合油藏条件的低张力泡沫驱油配方,通过泡沫性能评价、泡沫体系与地层油水界面性能测定及物理模拟试验,研究了低张力泡沫体系的泡沫性能、油水界面性能及泡沫体系在多孔介质中的封堵能力、提高采收率的能力、驱替过程中产出液含水变化及注采压差变化。试验证明,低张力泡沫体系集合了泡沫及活性剂驱油体系的特点,具有强调剖及强洗油的双重作用,泡沫的高视黏度及选择性封堵提高了驱油体系的波及面积,低张力泡沫体系的高界面活性提高了驱油效率,减少了油藏的残余油的存在,使泡沫体系更稳定,注入低张力泡沫体系后,综合采收率提高28%。     

磺酸盐双子表面活性剂的合成及性能

以2-氯乙基磺酸钠、1, 3-丙二胺、环氧氯丙烷等为原料,经取代、开环反应合成了一种磺酸盐型阴离子双子表面活性剂:N, N-二(3-氯-2-羟基丙烷-N-十六烷基仲胺)丙二胺二乙基磺酸钠(GAS-316). 通过控制变量,优化了GAS-316的合成条件;利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对GAS-316进行结构表征,并评价其表面/界面性能. 结果表明:GAS-316的临界胶束浓度(C_CMC)为0.27 mmol/L,其表面张力γ_CMC为19.64 mN/m,具备优秀的表面活性;质量分数为0.5%的GAS-316溶液在45 ℃时,20 min内可将油水界面张力降至5.25×10-2 mN/m(低界面张力级别),拥有较好的界面活性.