混合聚醚多元交联型原油破乳剂的合成及破乳性能研究

将组合化学的方法应用于破乳剂的交联改性研究 ,以 TDI作为交联剂对 2 5种聚醚进行组合交联改性 ,用胜利油田孤三联的稠油进行破乳评价 ,得到交联型破乳剂对稠油的破乳规律 .应用组合正交表找出对稠油破乳效果最好的 4种单剂 ,再进行组合交联改性从而研制出一系列交联型聚醚 ,再与几种破乳效果较好的单剂进行复配 ,筛选出一种对胜利油田稠油破乳效果较好的破乳剂 .结果表明 ,交联改性的破乳剂之间具有协同效应 .     

以二元酸为扩链剂进行的聚醚改性研究

以己二酸和癸二酸做扩链剂对 DA系列聚醚进行了扩链改性 .通过对反应程度的测定 ,获得了扩链产物的相对分子质量 ,并用渤海油田稠油对其破乳性能进行了评价 .研究表明 :随着扩链反应时间的增加 ,产物相对分子质量随之增大 ,但是破乳效果随反应时间的增加呈先增大后减少的趋势 .以 DA- 1 0与己二酸进行扩链的产物破乳效果最佳者的相对分子质量为 1万左右 .研究还发现 ,以癸二酸为扩链剂的改性产物其破乳效果总体上比用己二酸改性的要好 .     

改性聚四氟乙烯膜在油田含油污水中的表面ζ电位和电荷密度

对油田含油污水中不同孔径的改性聚四氟乙烯膜的流动电位进行了实验研究.根据Helmholtz-Smoluchowski方程算出改性聚四氟乙烯膜的微孔表面ζ电位,再根据Gouy-Chapmann方程,估算出膜表面的电荷密度.并对油田含油污水中悬浮颗粒的ζ电位进行了测定.结果表明:改性聚四氟乙烯膜表面带有负电荷,表面Zeta电位稳定在-20mV左右,而污水中悬浮颗粒ζ电位也为负值.由于膜表面电荷的作用,使膜具有更强的截留悬浮物颗粒及抗污染能力.     

双氧水对高含渣污油的破乳机制

采用双氧水联合超声处理高含渣污油,系统考察了H_2O_2对污油的破乳影响规律及机制.H_2O_2可大幅降低污油中胶质沥青质的含量,使得污油的Zeta电位值和固体颗粒的接触角减小,有效降低污油的黏度、表面张力、界面强度及稳定性.结果表明:在最佳处理条件(H_2O_2质量浓度为20g·L~(-1),反应时间为120min,反应温度为80℃)下,破乳后油层含水率降低至10.7%,实现了油水渣的三相分离.     

季铵盐乳化剂对透层乳化沥青存储稳定性的影响

采用激光粒度仪、Zeta电位测试仪等对制备的季铵盐乳化沥青的粒度分布和Zeta电位情况进行测试,分析了季铵盐乳化剂对乳化沥青粒度分布和Zeta电位的影响机理,探讨了乳化剂用量和pH值对透层乳化沥青存储稳定性的影响.结果表明:当乳化剂质量分数为1.6％、乳液pH值为4时,透层乳化沥青的存储稳定性最好.     

硅烷偶联剂对金刚石表面改性研究

用硅烷偶联剂KH550的醇水溶液和甲苯溶液分别对金刚石表面进行改性,研究了两种表面改性方法对金刚石表面性质的影响.结果表明,两种表面改性方法均可实现KH550与金刚石表面的化学结合,改变其表面Zeta电位,减少金刚石之间的团聚,且KH550甲苯溶液改性效果优于KH550的醇水溶液.     

低聚季铵盐对聚驱采出水包油乳状液破乳机理

针对聚驱采出的高含水原油乳状液稳定性强、油水分离困难,采用瓶试法筛选出一类对含聚乳状液油水分离性能极好的破乳剂低聚季铵盐I,当I加量浓度为25mg/L时,55℃破乳进行到60min时,脱水率达96.5%,与常规的聚醚或多胺类破乳剂相比,乳状液脱出水色透明澄清,油水界面齐.通过光学显微镜、动态分析仪、接触角测量从微观和宏观分析研究了低聚季铵盐I对乳状液的作用机理.研究表明,相比常规的聚醚或多胺破乳剂,低聚季铵盐I对聚驱采出水包油乳状液油滴聚结速度更快;自由水层在油滴聚结分离区占主导作用的是不稳定机制,低聚季铵盐I使乳状液中油滴发生向上的迁移运动而非絮凝沉降,有利于脱出游离水的分离和水质的提高;接触角测量表明低聚铵盐I使乳状液处理的岩石表面转向水湿状态,对乳化膜的强润湿改变性能导致液膜破裂,油水分离.     

有机膦酸防垢剂对CaCO_3溶液动电性质的影响

为了探讨有机膦酸防垢剂的防垢机理,将等量的CaCl2溶液和Na2CO3溶液混合,适时测定了加入不同有机膦酸防垢剂时CaCO3生成过程中的Zeta电位,并与加入EDTA的实验进行了比较.结果表明,CaCO3表面带有负电,反应刚开始时Zeta电位变化较快,30 min后趋于稳定;生成过程中加入有机膦酸防垢剂会使碳酸钙表面Zeta电位绝对值变小.最后,从配位化学及胶体化学的角度对实验结果进行了分析,认为加防垢剂后Zeta电位的变化对防垢作用有利.     

碳酸盐岩Zeta电位影响因素研究

储层岩石界面电性对原油采收率具有重要的影响,考察了矿物组成、无机盐、pH值、极性物质以及表面活性剂对碳酸盐岩Zeta电位的影响。结果表明,天然碳酸盐岩中方解石含量越大,其相应的Zeta电位就越趋向于正值;Ca~(2+)比Na~+对碳酸盐岩Zeta电位影响大,可使Zeta电位由负值转变为正值;溶液p H增大使得碳酸盐岩Zeta电位减小,但在Ca~(2+)的影响下,碳酸盐岩Zeta电位降低幅度较小;碳酸盐岩吸附极性物质后Zeta电位变大,这与极性物质改变碳酸盐岩表面润湿性相关;在表面活性剂溶液中的碳酸盐岩Zeta电位的正负由表面活性剂的电性所决定,表面活性剂对碳酸盐岩Zeta电位的调控能力与表面活性剂在岩石表面的吸附能力有关。这些研究结果不仅阐明了碳酸盐岩与不同流体之间的界面电性,而且也有助于理解碳酸盐岩油藏提高采收率的机理。     

聚氧化乙烯絮凝微细粒高岭石强化赤铁矿反浮选脱硅机理研究

通过矿物浮选试验并结合激光粒度测试、扫描电镜(SEM)、矿物Zeta电位及XPS等检测方法对赤铁矿反浮选过程中聚氧化乙烯絮凝细粒高岭石的行为及机理进行了研究.矿物絮凝浮选试验表明：添加聚氧化乙烯可以提高高岭石的单矿物回收率和人工混合矿分离效率,促进赤铁矿和高岭石反浮选分离.激光粒度测试和扫描电镜检测结果表明：聚氧化乙烯不絮凝赤铁矿,但絮凝高岭石颗粒,使其表观粒径增大.Zeta电位测试和XPS分析表明：聚氧化乙烯在高岭石颗粒表面发生化学吸附,并使其Zeta电位正移.因此,开展聚氧化乙烯对硅酸盐矿物絮凝的研究对赤铁矿和高岭石反浮选分离具有意义.     

MD膜驱剂对油藏矿物ζ电位的影响

用微电泳法考察了3种季铵盐(MD膜驱剂、四乙基溴化铵((Et)4NB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB))和无机盐对石英砂和大庆油砂界面电性的影响.结果表明,3种季铵盐对石英砂ζ电位影响的顺序为:CTAB>MD膜驱剂>(Et)4NB.无机盐使石英砂在MD膜驱剂溶液中的ζ电位升高,无机盐中的Al3+离子影响比Ca2+和Na+离子明显.大庆油砂在MD膜驱剂和(Et)4NB溶液中的ζ电位较沥青质-大庆油砂的低,而大庆油砂在吸附沥青质前后在CTAB溶液中的ζ电位变化很小.理论计算表明,沥青质-大庆油砂饱和吸附季铵盐的ζ电位大于大庆油砂,季铵盐在沥青质-大庆油砂表面的相对覆盖率小于大庆油砂.     

不同烷基季铵盐对膨润土絮凝性的影响

以四乙基溴化铵((Et)4NB)、一种二价季铵盐(MD膜驱剂)、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性溶剂,考察改性膨润土的分散、絮凝作用和层间含水量,对膨润土用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外(FT-IR)和分光光度计等分析表征.结果表明,烷基季铵盐已进入膨润土晶层之间,使膨润土层间含水量降低,而MD膜驱剂改性膨润土含水量最小.烷基季铵盐在高浓度下对膨润土都有一定的絮凝性,膨润土的沉降体积随季铵盐浓度增大出现一个极大值.与(Et)4NB,DTAB和CTAB相比,MD膜驱剂在较低浓度下对膨润土就有较好的絮凝性.膨润土在MD膜驱剂或DTAB溶液中沉降平衡时间较(Et)4NB或CTAB的短.     

石油磺酸盐对胜利油田原油、胶质、沥青质界面性质的影响

研究了石油磺酸盐对胜利油田孤四水驱原油及由该原油提取的胶质、沥青质油水界面性质的影响。实验结果表明,石油磺酸盐能显著降低各模拟油的油水界面张力,并可使其达到超低界面张力范围;而对各模型油油水界面剪切粘度的影响却不同。在一定浓度范围内,原油和沥青质模拟油的油水界面剪切粘度均随石油磺酸盐浓度的增加而增加,但当石油磺酸盐浓度足够高时,二者的界面剪切粘度却有所下降,只是下降的幅度不同;胶质模拟油的油水界面剪切粘度随着石油磺酸盐浓度的增加而减小。随石油磺酸盐浓度的改变各模拟油的ζ电位也发生了明显变化。     

MD膜驱剂与季铵盐对油藏矿物润湿性的影响

用Washburn法对比了单分子双季铵盐MD膜驱剂、四乙基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对油藏矿物润湿性的影响。研究结果表明,油藏矿物吸附MD膜驱剂或(Et)4NB亲水性大于CTAB,大庆、中原油砂吸附MD膜驱剂或(Et)4NB亲水性增加;油藏矿物吸附不同季铵盐亲油性大部分降低。沥青质油藏矿物(除沥青质-高岭土)吸附不同季铵盐亲油性都有增加; 油砂及沥青质油砂吸附MD膜驱剂亲油性小于(Et)4NB和CTAB,对油田的水驱和三次采油具有重要意义。     

直流电场下O/W体系中油滴的迁移行为及油水分离效果研究

首先利用电化学工作站和生物显微镜研究了直流电场下水包油（O/W）乳化体系中油滴的迁移行为,然后分析了电场强度、油滴粒径等因素对油滴迁移行为的影响规律,结果表明：直流电场下,油滴会发生定向迁移,但迁移过程中不会发生聚并;油滴迁移速率随着电场强度的增大而增大,随着平均粒径的减小而变小。直流电场可破坏油滴表面稳定的电荷结构,导致油滴表面电荷分布不均,从而促使油滴在电场中发生定向迁移,并在阳极表面发生破乳、聚并,实现与水相的分离。最后,对直流电场作用下乳化含油体系的油水分离效果进行了实验验证,结果表明,对初始含油量为89.2 mg/L的模拟乳化废水而言,在一定条件下进行处理后,其出水含油量低于5 mg/L,除油率高达95.3%。     

改性膨润土吸附萘的实验研究

选择双阳离子十六烷基三甲基溴化铵-四甲基溴化铵(3∶1)对膨润土进行改性.结果表明最佳吸附条件是:改性膨润土投加量25g/L,pH为6,反应温度40℃,摇床转速150r/min,吸附时间30min,此时改性膨润土对20mg/L的萘吸附率可达99.4%.改性后膨润土阳离子交换容量增加了1.6倍;红外光谱图显示,表面活性剂已经进入膨润土层间;解吸实验表明,有机膨润土是一种有效的吸附剂,能较好吸附萘.此外,有机膨润土可以同时吸附萘和磷酸盐.对萘的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,对磷酸盐的吸附符合Langmuir吸附等温式.     

优化餐厨垃圾乳化液深度去油方案

餐厨垃圾乳化液含油率较低,直接用作反硝化外加碳源会导致污泥上浮,处理效果不好等问题。为探究餐厨垃圾乳化液深度去油最优方案,使用聚合硫酸铁（PFS）混凝法与酸热法进行破乳,并用响应曲面法对PFS投加量、反应时间及转速进行优化。结果表明混凝法去油效果优于酸热法,最优条件（PFS投加量1 200.0 mg?L-1,混凝转速200.0 r?min-1,混凝时间12.7 min）下油脂去除率高达99.6%。     

砂岩表面zeta电位与渗流过程的关系

目的 研究储油砂岩表面的zeta电位对油水渗流过程的影响。方法用电渗法测量砂岩表面的zeta电位，用岩心驱替法测渗流过程。结果加入季铵盐型阳离子表面活性剂对砂岩表面的电性具有较大的影响，随着阳离子表面活性剂浓度的增加，砂岩表面的负电性逐渐减弱至不带电，最后变为正电。十八烷基三甲基氯化铵驱油实验证明：zeta电位与渗流过程关系密切，零电位时，油的渗流最好，有利于残余油的驱出。结论zeta电位影响着渗流过程，零电位对渗流过程最有利．驱油剂对砂岩表面电性的影响较大。     

应用均匀设计法研究原油的微波破乳脱水规律

原油含水不仅给油田生产带来一系列困难,还给原油的储存、输送以及炼油厂的加工造成不利影响.因此,原油脱水成为油田生产过程中不可缺少的环节,研究高效、低耗、便捷的破乳脱水技术具有重要意义.利用微波辐射处理油包水型乳化液具有常规破乳脱水方法不可比拟的优越性.应用均匀设计方法研究了微波功率、微波作用时间和乳化液含水率与微波处理后原油脱水率之间的关系,并拟合出它们之间的经验关系式,分析了微波对含水原油的破乳脱水规律.研究表明,乳化液含水率对微波破乳的效果影响最大,含水率越高,脱水率越高;微波功率与辐射时间的乘积越大,即微波辐射能量越大,破乳效果越好.