脂肪醇嵌段聚醚硫酸盐的合成与性能

以脂肪醇嵌段聚醚即一种脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚、氨基磺酸为原料,尿素为催化剂,合成了硫酸酯盐延展型阴-非离子表面活性剂,采用红外光谱对其结构进行了表征,采用浊度法、滴体积法、分水时间法、分散指数法对其低温溶解性能、表面性能、乳化性能、分散性能进行了测定。采用单因素实验法,研究了反应温度、反应时间、催化剂用量、原料配比等因素对产物中活性物含量的影响,并确定了最佳合成反应条件。结果表明,在反应温度100℃、反应时间3 h、催化剂用量为反应物总质量的1%、n(嵌段聚醚)∶n(氨基磺酸)=1∶1.5条件下,产物中活性物含量达到96.49%。

双子表面活性剂疏水链对油水界面行为的影响

双子表面活性剂(Gemini surfactants)已经被认为是传统的单子表面活性剂的新型替代品。然而,双子表面活性剂对油水界面影响的微观机制还没有被充分理解,通过构建了具有不同疏水链长度的双子表面活性剂并利用耗散粒子动力学(DPD)模拟研究了双子表面活性剂对油水界面行为的影响,研究结果表明,双子表面活性剂的表面活性随着疏水链长度的增加而增加,这也促使油水界面从层状转变为乳状液滴形态。温度的上升有利于降低油水界面张力使混合体系转变为乳液状态。表面活性剂疏水尾链和油珠之间的相互作用随着疏水尾链长度的增加而增加。

混合磺酸盐表面活性剂/聚合物二元驱油体系

针对大庆油田二元复合驱,制备的煤制烯烃基长链烷基二甲苯磺酸盐(M_(r)≈402)、腰果酚磺酸盐(M_(r)≈404)单独配制的二元复合驱油体系油水界面张力均不能完全达到10-3 mN/m超低数量级。将2种磺酸盐按照不同质量比进行复配(分别记作A、B、C、D、E、F、G、H、L),其中只有F为4∶6混合时,界面张力达到2.7×10^(-3)mN/m超低数量级,再按照二组分F与脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐按照不同质量比进行复配(分别记作M、N、P、Q、R),其中P为94∶6最好且综合效果远好于二组分F,研究了三组分P与聚合物组成的二元复合体系的界面张力和黏度稳定性、抗吸附性、乳化性、驱油效果。结果表明,t=45℃、t=90 d测试中,二元体系黏度保留率超过80%;二元体系界面张力均为10^(-3)mN/m超低数量级,界面活性稳定性好;抗吸附性能(5次)及乳化性能均能满足油田矿场实际应用要求;原油采收率超过32%,其中二元驱油体系贡献率大于20%。

活性可控自由基聚合法制备含纳米二氧化硅的星形丙烯酰胺共聚物

以单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)法,在水溶液中合成含纳米二氧化硅的新型星形水溶性共聚物,研究了单体、引发剂、催化剂、配体和改性纳米SiO2功能单体(NSFM)用量、单体摩尔比等条件对聚合反应的影响。采用红外光谱和核磁共振氢谱对制备的丙烯酰胺共聚物进行表征。结果表明,NSFM成功地参与了单电子转移活性自由基聚合反应中。通过正交试验确定了聚合反应的最佳物料摩尔比,即n(AM)∶n(AANa)∶n(Gly-Br3)∶n(CuBr)∶n(Me6TREN)=1687.5∶562.5∶1.0∶2.3∶1.5,[AM]+[AANa]+[NSFM]总浓度为4.5mol/L;单因素实验确定了NSFM的最佳用量为单体总质量的0.5%。用流变仪对共聚物的性能进行了研究。结果表明,当剪切速率超过临界值(100s-1)时,星形共聚物表现出剪切增稠的流变性能;P(AM-co-AANa-co-VTS-SiO2)表现出较好的耐温和抗盐性。

表面活性剂复配蠕虫胶束体系耐盐抗碱性能

采用阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)和两性表面活性剂十八烷基羟基磺酸基甜菜碱(ODHSB)复配构建了蠕虫胶束体系。研究体系的流变学行为,耐盐性能,抗碱性能。结果表明,当体系的温度为50℃,n(ODHSB)∶n(SDS)=5时,体系的黏度随质量浓度的增加而增大;不同种类和不同质量浓度的无机盐对胶束的影响不同,体系黏度随无机盐质量浓度的增加先升高后降低,体系有较强的耐一价金属和二价金属的能力,在弱碱质量浓度为2 500mg/L、或强碱质量浓度为10 000mg/L时,体系仍显示较好的抗碱性能。

温度响应型蠕虫胶束体系抗盐性能研究

为提高温度响应型蠕虫胶束的抗盐性,采用阴离子表面活性剂十八烷基苯磺酸钠(SOBS)和两性离子表面活性剂十八烷基羟基磺基甜菜碱(ODAHPS)制得蠕虫胶束体系,研究了温度对胶束黏度的影响,考察了胶束的抗盐和抗碱性能。研究结果表明,当ODAHPS和SOBS的摩尔比为7时,胶束的响应温度为50℃;胶束黏度随着温度升高呈现先增加后降低的趋势;达到响应温度后,胶束黏度随表面活性剂总浓度的增加而增大;随角频率的增加,胶束溶液逐渐由黏性流体向弹性流体转变;胶束黏度随无机盐浓度的增加先增大后降低;胶束耐碱性能良好,当弱碱和强碱质量浓度分别为2.5 g/L和12 g/L时,胶束黏度分别为133和196 mPa·s,可以作为驱油剂使用。

大庆油田三元复合驱用油井防垢剂效果评价研究

大庆油田自2010年以来,三次采油区块全面开展三元复合驱的推广和应用,在油层近井区块和采出液中均有结垢的现象,垢的存在严重影响了生产效率和生产成大。本文以大庆油田采油一厂实际情况为例,作为评价防垢剂的防垢效果试验。研究表明,防垢剂在100mg/L的用量下,就可以达到较好的防垢效果,防垢率达到90%以上。

星形PDMAEMA的合成与HPAM水凝胶体系构筑

以超支化聚乙烯亚胺(HPEI)与2-溴异丁酰溴(BIB)之间的酰基化反应制备系列支化度水溶性大分子引发剂,在0℃条件下,成功实现了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)的单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP),通过1H-NMR、FT-IR、GPC等手段对聚合物进行了表征。研究表明:DMAEMA/H2O(v/v)对聚合反应有影响,其配比存在最优值,聚合动力学呈一级线性关系,具有活性可控的典型特征。用浊度法研究了不同臂数星形聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(H-PDMAEMA)的响应行为。结果表明:随着支化度的增大,H-PDMAEMA的LCSTs值降低,溶液相态变化显著。以不同支化度H-PDMAEMA与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)共混构筑水凝胶溶液体系,考察了H-PDMAEMA结构对HPAM水溶液黏度及黏度保持率的影响。结果表明,加入H-PDMAEMA可提高HPAM水溶液的黏度;随着H-PDMAEMA支化度的增加,增黏能力提高;与HPAM相比,HPAM/H-PDMAEMA水凝胶溶液体系具有优良的耐温性能,在一定的盐浓度及剪切速率范围内,HPAM/H-PDMAEMA体系的黏度均高于HPAM溶液。