非离子表面活性剂静吸附特性研究

针对S/P二元复合体系在油层岩石上的吸附问题,利用室内仪器等检测分析方法,对无碱二元复合体系在润湿和非润湿大庆油砂吸附后活性剂体系浓度、界面张力进行了测定评价.结果表明：二元体系表面活性剂在大庆油砂上的吸附等温线为“S”型,最大吸附量为2.43mg/g;更换油砂单次吸附时,吸附次数增加,界面张力增加,活性剂浓度降低;,二元体系经聚合物和污水浸泡的油砂第三次吸附时界面张力由10-3mN/m上升到10-1mN/m;多次吸附对二元体系界面张力的影响很小。随着吸附次数的增加,活性剂浓度逐渐降低。     

阴离子表面活性剂在油砂和净砂表面的吸附规律

为了更加真实地了解表面活性剂在地层岩石表面的吸附状况 ,对比研究了阴离子表面活性剂ABS在抽提清洗前、后地层岩心表面的吸附情况。实验表明 ,阴离子表面活性剂ABS在抽提清洗前、后砂岩 (分别称为油砂和净砂 )表面的吸附有很大程度的不同。与净砂相比 ,ABS在油砂表面达到平衡吸附的时间较长 ,饱和吸附量约降低2 1%。ABS在油砂和净砂表面的吸附等温线均呈典型的“S”型 ,但在油砂表面的吸附量在出现最大值后又大幅度下降。NaCl的存在将增加ABS在油砂和净砂表面的吸附量 ,而碱则减少其吸附量。     

塔河油田高温高盐苛刻油藏高效起泡剂优选与性能评价

 为进一步提高塔河油田高温高盐油藏的采收率,探索高温高盐油藏泡沫驱油的可行性,通过Ross-Miles 法,以泡沫综合值为评价指标优选了耐高温耐高盐起泡剂体系,评价其稳定性、表/界面张力和高温高压下泡沫起泡性能,并通过物理模拟实验研究了泡沫对地层的适应性和驱油效果。实验结果表明:优选的起泡剂为HTS-1 两性表面活性剂,高温高盐稳定性好,且能使油水界面张力降低到10^-1 mN/m 数量级;在高压高温下起泡剂的起泡和稳泡性能大幅度提高,且随着压力的增加,起泡性能有进一步增加的趋势;单管岩心物理实验证明泡沫对地层有较广的适应性,在一定地层渗透率范围下,泡沫的封堵性能随渗透率的增大而增强,超过一定渗透率后泡沫的封堵性能下降;驱油实验显示出泡沫能有效封堵高渗层,实现液流转向,并能提高洗油效率,采收率增值达到17%左右。     

阴离子表面活性剂在油砂和净砂表面的吸附规律

为了更加真实地了解表面活性剂在地层岩石表面的吸附状况，对比研究了阴离子表面活性剂ABS在抽提清洗前、后地层岩心表面的吸附情况。实验表明，阴离子表面活性剂ABS在抽提清洗前、后砂岩（分别称为油砂和净砂）表面的吸附有很大程度的不同。与净砂相比，ABS在油砂表面达到平衡吸附的时间较长，饱和吸附量约降低21％。ABS在砂和净砂表面的吸附等温线均呈典型的“S”型，但在油砂表面的吸附量在出现最大值后又大幅度下降。NaCl的存在将增加ABS在油砂和净砂表面的吸附量，而碱则减少其吸附量。     

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。     

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.     

新型耐温抗高盐驱油泡沫体系的确定

采用抗盐性能较好的起泡剂XN,对三种抗盐性较好的稳泡剂HXYP、YPA、PAM,在温度为80℃,矿化度为20.3×10 4mg/L条件下,进行了单独和两两复配后的起泡性能对比。实验结果显示：在稳泡剂和起泡剂总浓度相同的条件下,单一稳泡剂体系和YPA与PAM复配稳泡体系不能产生稳定的泡沫,HXYP与YPA、 PAM复配稳泡体系均在配比为9∶1条件下抗盐性能最佳。并对这两种复配稳泡体系进行了起泡剂和稳泡剂总量的优选,确定了泡沫体系的两种配方：①稳泡剂：HXYP1800mg/L＋YPA200mg/L,起泡剂：XN2 000mg/L;②稳泡剂：HXYP1800mg/L＋PAM200mg/L,起泡剂：XN2000mg/L。两个体系的泡沫质量和半衰期分别为68%、59.7min和67.7%、64.1min,抗高盐性能优越。     

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.     

甜菜碱型表面活性剂与粉煤灰稳定泡沫的协同机制

复配不同长度碳链羟磺基甜菜碱型表面活性剂作为起泡剂,以不同粒度粉煤灰颗粒作为稳泡剂,通过Waring搅拌法确定由0.4%起泡剂和1%中值粒径6.879μm粉煤灰共同组成耐温抗盐的起泡体系。使用浊度计和流变仪研究粉煤灰的悬浮性能和不同泡沫体系的表观黏度,使用表面张力仪和液滴形状分析仪测定体系的表面张力和界面黏弹性。结果表明：90℃条件下三相泡沫的起泡体积为275 mL,消泡半衰期为205 min;加入粉煤灰虽然使体系的表面张力略有增加,但显著提高了表面扩张模量;在同一观察时刻下三相泡沫具有比两相泡沫更低的非均匀系数和更小的中值粒径,由此延缓了液膜的排液和透气过程;两相泡沫所产生的残余阻力系数为36.23,三相泡沫的残余阻力系数高达112.53。     

高温高盐水中月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在砂岩表面吸附规律研究

月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱表面活性剂在高盐含量水中具有较好的起泡性能,但在砂岩表面的吸附量尚不明确。本文利用Shim-pack VP-ODS 4.6 mm×250 mm色谱柱、紫外检测器,优化了流动相组成、流速、柱温等色谱条件,建立了高盐水中月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱的高效液相色谱检测方法。吸附性评价表明：温度为110℃、NaCl质量浓度为25×10⁴ mg/L的水中,质量分数小于1%的月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量小于2 mg/g;在温度为110℃、水中NaCl质量浓度为(20～25)×10⁴ mg/L条件下,质量分数为0.4%月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量随溶液中NaCl含量的增加而增加;在110℃、水中NaCl质量浓度为22.5×10⁴ mg/L、CaCl₂质量浓度为(0～3)×10⁴ mg/L条件下,质量分数为0.4%的月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量随溶液中CaCl₂含量的增...     

沸石分子筛/泡沫铝平衡吸附制冷性能理论分析

基于平衡吸附理论,对一种具有高导热系数的沸石分子筛／泡沫铝复合吸附材料的吸附制冷的性能进行了理论计算,系统分析了不同厚度不同循环周期下的制冷性能,并与沸石分子筛-水吸附制冷系统性能进行了比较．结果表明使用沸石分子筛／泡沫铝复合吸附材料可以缩短系统循环周期,大幅提高单位质量吸附剂的制冷功率．     

碳纳米管泡沫体的制备及其对腐植酸的吸附性能

以碳纳米管、聚氨酯发泡剂为主要原料制备出一种新型高效吸附剂,研究了其对天然水中腐植酸的吸附特性.试验中考察了腐植酸溶液pH值与初始浓度、吸附剂用量与吸附时间对吸附过程与效果的影响.试验发现,碳纳米管泡沫体对腐植酸吸附平衡时间约为5 h;在酸性（pH为3.5）及偏酸性条件下（pH为5.5）,1%CNT泡沫体对腐植酸吸附率高;在腐植酸初始浓度低于20 mg/L与在20~40 mg/L时,其吸附率分别为100%和大于80%.研究结果表明,碳纳米管泡沫体是一种新型高效的吸附剂,在酸性与偏酸性条件下对天然水中腐植酸有很好的吸附效果,碳纳米管泡沫体吸附腐植酸符合Langmuir模型.     

密闭水浴溶矿-泡塑吸附等离子体质谱法高效测定地质样品中的痕量金

传统地质样品中痕量金测定通常使用锥形瓶电热板溶解矿样,酸液在受热过程中大量挥发,既造成了一定的浪费,又易产生对环境及人体危害较大的废气.因此,为降低酸液消耗,减少环境污染,本实验通过构建密闭水浴溶矿体系,改进了地质样品中痕量金测定时所使用的溶矿方式,并基于该体系,以铼为内标,结合泡沫塑料吸附电感耦合等离子体质谱法,测定国家一级金标准物质.结果发现,该方法操作简洁快速,灵敏度高(检出限为0.069 ng/g),所测定的金含量与传统方法无显著性差异,且与国家痕量金一级标准物质验证结果一致.同时,进一步降低了实验过程中对实验室环境的影响,保障了实验测试人员的身体健康.本实验表明密闭水浴溶矿-泡塑吸附等离子体质谱法,有助于更加高效环保地测定地质样品中痕量金,为地质样品的批量分析提供参考.     

强化泡沫驱油体系性能研究

利用Waring搅拌器测定了不同泡沫体系的泡沫性能 ,利用岩心驱替试验测定了泡沫在岩心中的阻力压差及驱油效果 ,研究了不同浓度的聚合物对泡沫体系起泡性能和稳定性的影响 ,确定了聚合物在强化泡沫驱油体系中的最佳使用量。对单一聚合物体系、单一泡沫体系与强化泡沫体系在水驱后的稳定性及驱油效果进行了对比分析 ,结果表明 ,强化泡沫体系比单一泡沫体系具有更强的稳定性 ;比聚合物及单一泡沫体系的驱油效果更好 ,是一种较为实用的驱油体系。室内试验表明 ,该体系能够较大幅度地提高采收率。     

强化泡沫驱油体系性能研究

利用Waring搅拌器测定了不同泡沫体系的泡沫性能,利用岩心驱替试验测定了泡沫在岩心中的阻力压差及驱油效果,研究了不同浓度的聚合物对泡沫体系起泡性能和稳定性的影响,确定了聚合物在强化泡沫驱油体系中的最佳使用量。对单一聚合物体系、单一泡沫体系与强化泡沫体系在水驱后的稳定性及驱油效果进行了对比分析,结果表明,强化泡沫体系比单一泡沫体系具有更强的稳定性;比聚合物及单一泡沫体系的驱油效果更好,是一种较为实用的驱油体系。室内试验表明,该体系能够较大幅度地提高采收率。     

泡沫流体流变特性研究

按文题,在考虑壁面滑移速度条件下,理论上推导了泡沫流体在圆管中流动的流量和速度分布表达式。通过实验测定了滑移速度V_s,其与剪应力τ_w之间的关系可归纳为V_s=ατ_w~b。验证了流量方程的正确性。发现以十六烷基磺酸钠为发泡剂的泡沫流体符合Hersechel-Buckley本构方程,流变特性参数为τ_0=10.5[Pa],K=0.824[Pa·s~n]和n=0.54。     

FRC-膨胀珍珠岩泡沫制品

主要研究以水泥为粘合剂,以膨胀珍珠岩为轻骨料,加入外加剂,以搅拌,自然发泡流动成型的ＦＲＣ－膨胀珍珠岩泡沫制品。该产品具有保温、吸音、无毒,容重小,质软等特点,且工艺简单,成本低。     

聚氨酯改性酚醛泡沫塑料

以聚氨酯预聚物作为改性剂加入到酚醛树脂中,再与其他助剂复合发泡制成酚醛泡沫塑料.讨论了预聚物加入量对酚醛泡沫掉渣程度、压缩强度、弯曲强度、热稳定性及临界氧指数等性能的影响,并对改性泡沫的形态结构进行了研究.结果表明,预聚物加入3%(相对酚醛树脂质量)时,改性泡沫的掉渣程度与纯酚醛泡沫相比减少22.5%,加入13%时可减少65.3%,且泡沫断面致密均匀、光滑无沫、有回弹性;预聚物加入量小于8%时,压缩强度与相应容重的纯酚醛泡沫类似,但大于8%时明显提高;弯曲强度与同容重酚醛泡沫相比略有下降;热稳定性、氧指数等性能基本不变;相差显微镜图片证明了改性泡沫体内形成了交联网络.     

梯度密度聚氨酯泡沫塑料性能研究

通过改变发泡剂用量和采用不同密度泡沫组合,来改变聚氨酯结构泡沫整体的密度分布,研究了梯度密度聚氨酯泡沫塑料的性能。结果表明,当发泡剂质量分数约为聚醚的10%时,所形成的梯度密度聚氨酯泡沫塑料的冲击强度和弯曲强度达到最大值;采用夹芯结构可以有效改善材料的抗冲击性能。     

泡沫辅助SAGD开发特征

应用数值模拟及Surfer制图软件绘制蒸汽辅助重力泄油(SAGD)和泡沫辅助SAGD(FA-SAGD)在均质和非均质油藏中温度场分布图,对不同开发方式下蒸汽腔扩展过程进行直观、形象地描述,并对比两种开发方式的开发效果。结果表明:FA-SAGD蒸汽腔横向扩展速度大于SAGD,垂向扩展速度小于SAGD,FA-SAGD蒸汽腔主要作用于油层中部,蒸汽腔与盖层接触面积较小,盖层热损失较小;非均质储层SAGD开发过程中,蒸汽易沿高渗透层窜流,蒸汽腔在水平井筒方向不均匀扩展,FA-SAGD开发过程中,由于泡沫对蒸汽沿高渗层窜流的调控作用,蒸汽腔在地层内的扩展更为均匀,可以减小产出能量和盖层热损失,提高生产油汽比和采收率。