发泡剂表面扩张性质的影响因素研究

利用界面流变仪研究了α-烯烃磺酸钠（AOS）和非离子Gemini表面活性剂（DWS1）的表面扩张性质.实验结果表明,AOS和DWS1的表面扩张参数随着振动频率增加而增加.随着振幅增加,AOS的表面扩张参数先增加,当振幅达到气泡面积8％后趋于平稳;但DWS1的表面扩张参数在振幅较大处,出现缓慢降低.随着温度升高,AOS和DWS1的表面扩张参数降低.AOS和DWS1的表面扩张参数随浓度增加,在质量分数0.002 2％附近出现极大值,而后逐渐降低,趋于平稳.AOS的表面扩张性质以弹性为主,DWS1的表面扩张性质以黏性为主.DWS1的表面扩张参数明显大于AOS.     

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.     

连续流泡沫分离法去除水中的Cr(Ⅵ)

采用连续式泡沫分离法处理废水中的Cr（Ⅵ），考察了pH值、阳离子表面活性剂质量浓度、气量、回流量、进水流量、液位高度等因素对Cr（Ⅵ）去除率的影响规律．分析发现最佳的操作条件是pH值为4．00、气量为0．10m^3／h、回流量15．0L／h、进水1．0L／h、表面活性剂质量浓度为300．0mg／L、液位高为105．0cm,此时去除率88．5％．实验结果表明，连续式泡沫分离技术处理水中的Cr（Ⅵ）效果比较稳定．     

两性/阴离子表面活性剂复配体系研究

研究了椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)/十二烷基苯磺酸钠(LAS)复配体系形成临界胶束浓度的变化规律和不同价态无机盐对复配体系临界胶束浓度、泡沫性能的影响.结果表明:复配体系在降低临界胶束浓度能力方面可以产生协同增效作用,在LAS与CAB之比为5∶5~2∶8时,协同效应显著,其中LAS与CAB的比为3∶7时,为体系最佳复配比.低浓度的无机盐能使复配体系的临界胶束浓度下降,发泡力上升.无机盐浓度过大时,表面活性剂的稳泡性和发泡力却大幅度下降.不同价态的无机盐对表面活性剂混合体系的泡沫性能影响规律是Na+相似文献   

泡沫的持液量研究

泡沫的持液量（ｈ，ｍｇ／ｃｍ３）是泡沫的基本特性之一．本文对形成泡沫的起泡剂浓度、增粘剂浓度、气体流量和温度等因素对Ｈ的影响及变化规律作了研究，并对Ｈ与泡沫表观粘度和泡沫半衰期的相互关系作了描述，对泡沫的实际应用具有一定的指导意义．     

抗油抗高矿化度泡沫排水剂的室内研究

针对国内高温深井、高凝析油气井开采后期井底产生大量积液影响正常生产的实际情况,研制出了一种
在高温高含凝析油条件下起泡性和泡沫稳定性良好的泡排剂,能显著提高气井采收率,稳定气井产量。采用改
进Ross–miles 法对各种单一起泡剂的起泡性和泡沫稳定性进行评价筛选,最终选用SDS、CAB、SBFA–30 进行复
配,为了进一步提高泡沫的稳定性,还添加聚乙烯醇（PVA）作为稳泡剂。通过正交实验优化出最佳复配体系为
0.1%SDS+0.1%CAB +0.05%SBFA–30+0.02%PVA,实验结果表明,该复配体系在150 ℃、凝析油体积分数高达50% 具
有良好的起泡性和稳泡性。     

烷基季铵盐体系泡沫性能与表面性质研究

使用德国KRSS公司生产的DSA100界面扩张流变仪,采用小幅低频振荡法研究阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵(LTAC)、十四烷基三甲基氯化铵(TTAC)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)的泡沫性能与表面性质的关系。结果表明:起泡剂浓度低于其临界胶束浓度(CMC)时,起泡性、稳定性和表面张力随着活性剂浓度的增大而增强,达到CMC后则基本不再变化;起泡剂的疏水链越长,其起泡性和稳定性越差,体系的表面张力也逐渐增大;在LTAC、TTAC、CTAC和OTAC体系的扩张流变性质当中,弹性模量居主导地位,并且弹性模量会随工作频率的增加而增大,随着浓度的增大出现一个极大值,随着疏水链长的增加而减小,而黏性模量则始终很小;泡沫的起泡性由表面张力和表面黏弹性等多个参数共同决定,而弹性模量与泡沫的稳定性具有明显的线性关系。     

泡沫对基质—裂缝双重介质系统渗透性的影响

泡沫作为一种两相分散软物质体系,在非均质油藏调剖、裂缝性油藏防窜及非常规油藏压裂酸化中得到日趋广泛的应用。但泡沫体系在基质-裂缝系统运移过程中,会导致局部捕集、滞留、堆积等现象,影响系统尤其是基质的渗透能力。研究以表面活性剂泡沫和纤维素纳米纤丝（NCF）强化泡沫为对象,建立了评价泡沫体系对基质裂缝双重介质系统渗透性影响的评价方法,并阐明了两类泡沫的运移和分布规律。实验采用4个级别渗透率（0.13~239.60 mD）的岩芯,建立了压差、基质侵入深度、残余阻力因子与渗透率的关系。研究发现,泡沫体系可以顺利通过23.00 mD的岩芯,不会影响基质渗透能力;当泡沫侵入低渗透和致密基质（低于3.13 mD）后,由于物理吸附、机械滞留等作用,基质渗透率显著下降,NCF泡沫和表面活性剂泡沫对基质渗透性的影响程度接近。另外,NCF起泡液主要滞留在裂缝壁面,尤其是在渗透率不高于8.5 mD的基质-裂缝系统中,起泡液整体滤失量少,去除表面堆积后,基质渗透率可以快速恢复。研究结果可为泡沫在基质-裂缝系统尤其是低渗/致密基质中运移和分布规律提供参考,为评价泡沫对系统渗透能力的影响提供方法。     

新型抗高温耐盐起泡剂AGS合成与性能研究

采用环氧氯丙烷在TTA路易斯酸催化作用下分别与正辛醇、正癸醇和正十二醇发生开环反应,然后在碱性条件下闭环,最后与亚硫酸氢钠在高温条件下发生磺化反应的三步法,合成出一系列烷基甘油基醚磺酸钠（AGS）表面活性剂AGS-12,AGS-10和AGS-8,并利用红外光谱对其结构进行分析,测定其Krafft点,评价AGS作为起泡剂的抗高温性能以及盐和油类物质对其泡沫性能的影响。结果表明,AGS表面活性剂可耐250℃高温,无论是在5％NaCl或5g／L Ca2＋的盐水溶液中,还是在15％柴油或原油的高含油溶液中都具有良好的泡沫性能。     

泡沫体系下起泡剂在河间东营油砂上的吸附

针对华北油田河间东营油藏所筛选优化出的泡剂体系,开展了泡沫体系下起泡剂在油砂表面上的静态吸附特征研究。研究结果表明,起泡剂在油砂上的吸附不符合Langmuir等温吸附曲线。当表面活性剂平衡浓度≤0.01%时,对应的油砂的吸附量仅为0.178 mg/g。随着表面活性剂浓度的增加,曲线的斜率增加很大,导致吸附量迅速增加。表面活性剂浓度继续增加,达到最大吸附量,此时浓度为0.30%,油砂吸附值为1.06 mg/g。随着表面活性剂浓度的进一步增大,油砂吸附量下降。随着矿化度的不断增加,泡沫体系下的起泡剂在油砂上的吸附量也逐渐增加。     

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.     

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%。     

CO2水基泡沫的稳定机理研究

考察了多种表面活性剂溶液生成的二氧化碳水基泡沫的稳定性,发现十二烷基硫酸钠(SDS)稳定二氧化碳泡沫的效果比较突出。以SDS与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)体系对比,采用分子动力学模拟方法研究泡沫体系中二氧化碳分子的增溶、扩散等行为以及泡沫液膜中表面活性剂的界面排布规律,并采用FT-IR探测二氧化碳透过泡沫液膜的透过性。实验结果与模拟结果吻合,表明二氧化碳气体分子可增溶在泡沫液膜上表面活性剂疏水链间,并与水分子有相互作用,可渗透进入泡沫液膜,在泡沫液膜内增溶,因此二氧化碳分子透过液膜的扩散能力强,泡沫聚并破灭速度加快。SDS分子疏水链在泡沫液膜界面层内排列致密,液膜内二氧化碳增溶量小,二氧化碳分子透过SDS泡沫液膜的扩散速度较慢,因此泡沫稳定性好。     

一种新型高分子表面活性剂的性能评价

对一种新型高分子表面活性剂PSO1 (丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯的三元共聚物) 的增粘性能、稳泡性及洗油能力进行了实验室研究。高分子表面活性剂不仅有很强的增粘能力,而且能在一定程度上降低液体的表面张力。实验结果表明,高分子表面活性剂在稳定泡沫和提高驱油效率方面都比低分子表面活性剂优越,这预示着高分子表面活性剂在三次采油中有着广泛的应用前景。     

连续式泡沫分离去除水中低含量锌离子的研究

采用连续式泡沫分离法对水中的锌离子的去除进行了研究,考察了pH值、表面活性剂的浓度、溶气压力、溶气水流量、进料量和硫酸铝质量浓度等因素的影响.当水中的锌离子初始质量浓度为10 mg/L,pH值为11,采用α-烯基磺酸钠(AOS)做表面活性剂且质量浓度为15 mg/L,进料60 L/h,溶气水流量为300 L/h时,去除率可达98.37%.     

聚驱后超低界面张力泡沫复合驱实验研究

为研究聚驱后超低界面张力泡沫复合驱提高采收率的效果,在大庆油田的油水条件下,用界面张力仪和泡沫评价仪评价了二元发泡剂体系的界面性能和泡沫性能,用泡沫驱油装置研究了聚合物浓度和交替周期对泡沫复合驱效果的影响.实验结果表明,二元发泡剂体系在较宽的表面活性剂和聚合物浓度范围内可以与原油形成超低界面张力.同时二元发泡剂体系具有非常好的泡沫综合指数.聚驱后二元泡沫复合驱可提高采收率15%以上.聚驱后二元泡沫复合驱的气液交替周期越小采收率越高,且气液同注泡沫驱效果最好.在表面活性剂和聚合物用量相同条件下,二元泡沫复合驱效果好于三元泡沫复合驱、二元液驱及高浓度聚驱,且避免了强碱带来的腐蚀、结垢等问题.     

聚氨酯/酚醛树脂双组份体系泡沫体的制备

采用聚氨酯预聚物(PU)与新型酚醛树脂反应制备了聚氨酯/酚醛泡沫。采用红外光谱对聚氨酯预聚物和酚醛树脂之间的反应程度进行了表征,研究了聚氨酯预聚物与酚醛树脂比例、—NCO含量和二聚体含量对泡沫体制备以及泡沫体性能的影响。结果表明:—NCO基团与酚醛树脂的质量比为40/100时,泡沫体的体积稳定性好,收缩率低;泡沫制备过程中的泛白时间、起泡时间和不粘时间随二聚体含量的增加而延长;泡沫的密度随二聚体含量的增大而增大,而泡沫体积稳定性和吸水率随二聚体含量的增加有下降的趋势;弯曲应力/应变曲线表明,新型聚氨酯/酚醛泡沫的韧性要远远好于纯酚醛泡沫。     

纳米氢氧化铝稳定泡沫性能研究

通过原位表面活性化可使纳米颗粒变成表面活性颗粒,使其能够吸附在气-液界面上形成颗粒单层,这种颗粒单层类似于表面活性剂在气-液界面上的吸附单分子层,有起泡和稳泡的作用.研究了纳米氢氧化铝与表面活性剂SDS及OP-10复配产生的泡沫的性能.结果表明,以水为溶剂时,OP-10基本不能使纳米氢氧化铝颗粒原位表面活性化,不能在起泡和稳泡方面产生协同效应.而阴离子表面活性剂SDS能够通过静电作用吸附在纳米氢氧化铝颗粒表面,使颗粒表面覆盖一层烷基链而亲水性减弱,从而能以颗粒单层形式吸附在气-液界面上起到起泡和稳泡的作用.当SDS质量分数大于0.6%后,表面活性剂分子在颗粒表面形成双层或多层吸附,打破了活性颗粒的亲水-亲油平衡,纳米颗粒重新转变为强亲水颗粒,起泡、稳泡能力下降.质量分数0.1%纳米Al(OH)3+SDS体系的泡沫封堵性能明显优于单一SDS体系,文中实验条件下阻力因子可达100以上.