黏弹性表面活性剂压裂液的合成与性能

合成了黏弹性阳离子表面活性剂,以此为主剂配制出不同浓度的黏弹性表面活性剂(VES)压裂液体系,考察其主要性能.结果表明:VES压裂液体系具有很好的低黏度特性、耐剪切性和黏弹性.在室温下,剪切速率180,s-1,黏度均小于20,mPa.s,且不随时间变化;高速剪切(996,s-1)后体系的黏度能得到快速恢复;在应力扫描范围内,弹性模量一直大于黏性模量,属于弹性流体;破胶后黏度小于3,mPa.s,表面张力小于35,mN/m,无残渣,破胶效果好,易返排,对地层伤害小.     

一种新型阳离子型双子表面活性剂的合成与性能评价

用乙烷和十六烷基二甲基叔胺合成了一种阳离子型双子表面活性剂-乙烷-1,2-二(十六烷基二甲基澳化铵),记为16-2-16,并对合成产物进行了表征和理化性能测定.结果表明,合成产物即为目标产物,该双子表面活性剂表面张力为3.4×10-4 N/m,25℃下的cmc为2.2×10-4 mol/L,同时也测定了其与普通常用表面活性剂的复配性能,发现具有优良的复配性能.     

一种超长链双子表面活性剂压裂液的性能评价

为了丰富耐高温清洁压裂液体系,以来自于植物的芥酸为主要起始原料,嵌入酰胺基团,合成超长链双子表面活性剂(JS)作为稠化剂;并复合NH_4Cl助剂配制清洁压裂液体系。考察了JS的表面活性;并对JS/NH_4Cl体系进行配方优化。评价了优化体系的耐温耐剪切性、SEM和cryo-TEM形貌、黏弹性及压裂性能。结果表明:JS的CMC值低,优化的JS/NH_4Cl体系配方为2.0%JS+1.0%NH_4Cl,该体系耐温耐剪切性良好,可形成三维网状结构,呈现弹性流体性质,与油可自动破胶,能够满足120℃地层的压裂要求,具有良好的应用前景。     

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.     

磺酸型表面活性剂压裂液的制备及性能研究

合成了一种阴离子磺酸型表面活性剂,将其与助剂配合使用作为压裂液增稠剂,在中性氯化钠溶液中反应交联,制得一种阴离子清洁压裂液.实验结果表明:体系配比为5%增稠剂+3.5%氯化钠时,性能较好,具有优良的耐温、耐剪切、流变黏弹性及携砂性,破胶彻底易返排,对岩层伤害小等特点,满足了低压、低渗透油气藏压裂液的要求.     

双子表面活性剂的绿色合成研究

以棕榈酸、芥酸、N,N-二甲基丙二胺、1,3-二氯-2-丙醇为原料,离子液体为催化剂,多元醇为溶剂,通过多组分串联反应合成双子表面活性剂;与传统制备方法相比,该方法具有原子经济性、制备工艺简单、能耗小、成本低等优点,是一种适合于工业生产的新方法.将得到的双子表面活性剂作为稠化剂制备油田清洁压裂液,具有耐温耐剪切性能好,携砂性能好等优点.     

葡萄糖基双子表面活性剂的制备与表征

以葡萄糖和烷基胺(正辛胺、十二胺、十六胺)为原料制备了一系列不同链长的糖基双子表面活性剂,以傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱表征了产物的结构.采用悬滴法和改进的Ross-Miles法对产物的表面张力、起泡性能进行了测试.结果表明,糖基双子表面活性剂可以将表面张力降低到33.0³8.6 mN/m,其临界胶束浓度在0.0738.6 mN/m,其临界胶束浓度在0.07⁰.45 mmol/L范围内;同时,产物(A)和(B)具有良好的起泡性和稳泡性.这说明具有独特二聚结构的糖基双子表面活性剂有着更高的降低表面张力的能力和效率,表现出比传统线性表面活性剂优越的表面活性.     

一种双子表面活性剂的合成及在采油中的应用

实验室合成了一种阳离子型双子表面活性剂,记作14-4-14.对合成产物进行了结构表征和理化性能测定.结果表明,合成产物即目标产物,并且具有优越的表面活性.在此基础上,研究了14-4-14对大港油田原油-水体系表面张力的影响.结果表明,该产物能有效降低原油-水体系的界面张力,可以将界面张力降低到10-4数量级,适合做表面活性剂驱油剂.     

一种新型的双子表面活性剂的合成

以脂肪醇为原料与氢溴酸反应得到卤代烃，后者与4，4’-联吡啶作用即得到双子季铵盐．通过2步反应合成了一种新型的双子表面活性剂，核磁共振氢谱和碳谱分析结果表明所得产物即为目标化合物．该合成方法简单，步骤少，产物易纯化，产率高．     

含长链脂肪醇酯基双子表面活性剂合成及催化性能

以丙酮为溶剂,二(二甲基胺基乙基)邻苯二甲酸酯分别与氯乙酸正十二醇酯、氯乙酸正十四醇酯及氯乙酸正十六醇酯回流反应36 h,得到3种含长链脂肪醇酯基季铵盐双子表面活性剂C12、C14、C16,收率80%.采用两相滴定法测定了其纯度,采用电导法测定了其CMC值分别是2.6×10-4、3.6×10-5,8.02×10-6.在无水乙酸钠与对甲基氯苄反应中,研究了C16的催化性能.当其浓度为0.004 394 mol.L-1,该反应活化能(Ea)相对于不加催化剂降低了18.59 kJ.mol-1,具有良好的催化性能.     

一种新型双生磷酸酯表面活性剂的合成

在减压条件下,以三氯氧磷、一缩二乙二醇和正十二醇为原料,在碱性环境中成功地合成了一缩二乙二醇撑双十二烷基磷酸酯(DGDP)双生表面活性剂。考察了反应温度和压力对产物的影响。结果表明:反应温度为15～20℃,压力为0.01MPa时,反应进行较好。     

气体对阴离子表活剂压裂液破胶实验研究

阴离子表活剂压裂液是新型清洁压裂液,原油和地层水对其破胶机理与实验研究已相当充分,但气体对其破胶作用至今研究很少.为解决阴离子表活剂压裂液在压裂应用中的障碍,研究采用一套实用的实验流程,评价了天然气、氮气、二氧化碳三种常见气体对阴离子表活剂压裂液的影响.实验证明,三种不同的气体对阴离子表活剂压裂液的降粘幅度存在较大的差别,其中,二氧化碳气体对阴离子清洁压裂液降粘幅度最大,可使交联液体彻底破胶,天然气对阴离子型表活剂压裂液降粘幅度较小,氮气对阴离子压裂液的粘度几乎没有影响,氮气和天然气可以使液体泡沫化,从而有利于返排.实验结果为优化压裂设计提供了依据,可有效提高现场压裂施工成功率.     

气体对阴离子表活剂压裂液破胶实验研究

阴离子表活剂压裂液是新型清洁压裂液,原油和地层水对其破胶机理与实验研究已相当充分,但气体对其破胶作用至今研究很少。为解决阴离子表活剂压裂液在压裂应用中的障碍,研究采用一套实用的实验流程,评价了天然气、氮气、二氧化碳三种常见气体对阴离子表活剂压裂液的影响。实验证明,三种不同的气体对阴离子表活剂压裂液的降粘幅度存在较大的差别,其中,二氧化碳气体对阴离子清洁压裂液降粘幅度最大,可使交联液体彻底破胶,天然气对阴离子型表活剂压裂液降粘幅度较小,氮气对阴离子压裂液的粘度几乎没有影响,氮气和天然气可以使液体泡沫化,从而有利于返排。实验结果为优化压裂设计提供了依据,可有效提高现场压裂施工成功率。     

Gemini表面活性剂及其应用

Gemini表面活性剂是近十几年发展起来的新一代表面活性剂,其分子结构独特新颖,性能优良,应用前景广阔,特别是在高科技领域应用广泛.综述了Gemini表面活性剂的发展历程、分子结构、性能、制备和应用.     

低渗透油藏RPM控水压裂液性能评价与应用

以阴、阳离子聚电解质为原料,应用溶液共混法制备了RPM(Relative Permeability Modifiers)控水压裂液,评价了RPM溶液吸附、抗剪切及耐冲刷性能,并以油水相对渗透率为指标考察了RPM压裂液控水效果并分析其控水机理。考虑RPM吸附、滤失等因素,建立了低渗油藏RPM压裂液性能及注入参数优化模型。以长庆油田一口油井为例,综合考虑作业成本、产油量与含水率等因素,应用正交设计与数值模拟方法优化RPM控水压裂液的油水残余阻力系数比、滤失深度比及注入体积并进行了敏感性分析。结果表明:RPM控水压裂液具有良好的抗剪切耐冲刷性能,通过物理化学吸附改变了岩石孔隙或微裂缝中油水渗流特性,尤其在高含水饱和度阶段可降低水相相对渗透率80%以上;RPM控水压裂液的油水残余阻力系数比、滤失深度比以及注入体积分别在2~6、0.3~0.6与20~30 m3范围内控水稳油效果明显;选择油水残余阻力系数比为5.0、滤失深度比为0.6的RPM控水压裂液在长庆油田高含水储层先导试验4井次,单井平均增油4.64t/d,含水率平均下降58.51%。