表面扩张模量对泡沫生成的影响

通过向起泡剂中加入硬脂酸,构建了高表面扩张模量气泡体系。对比研究了起泡剂溶液的表面扩张模量对搅拌法和多孔介质中气液同注两种泡沫生成方式的影响。结果表明:与常规起泡体系相比,高表面扩张起泡体系通过搅拌法生成的泡沫高度较低,析液半衰期较短,但生成的泡沫粒径小;而对于向多孔介质中同时注入气液生泡方式,高表面扩张模量起泡体系具有生泡速度快,泡沫粒径小,封堵压差高的优点。填砂管驱替实验结果表明:高表面扩张模量起泡体系生成的泡沫具有更好的提高采收率效果。因此,起泡体系的筛选应主要以填砂管中的泡沫评价结果为主。

酸性模拟油的油水界面扩张粘弹性研究

考察了不同链长脂肪酸模拟油的扩张模量随扩张频率的变化规律 ,研究了碱和十二烷基磺酸钠对酸性模拟油界面扩张性质的影响 .结果表明 ,不同脂肪酸模拟油的扩张模量随扩张频率和碳链长度的增加而增大 .水相中加入十二烷基磺酸钠对酸性模拟油的扩张模量影响不大 ,对低工作频率下相角影响较大 .无论有无十二烷基磺酸钠 ,水相中加入 Na OH的浓度较低时酸性模拟油的扩张模量变化不大 ;Na OH浓度较高时 ,酸性模拟油的界面扩张模量增加 ,慢弛豫过程在界面上起主要作用 ,此时界面上可能形成了特殊结构 .

不同结构破乳剂油水界面扩张粘弹性研究

研究了支链破乳剂AE121和直链破乳剂SP169在正癸烷-水界面上的扩张粘弹性质,阐述了两种破乳剂扩张模量随扩张频率和破乳剂浓度的变化规律,考察了两种破乳剂对原油活性组分界面扩张性质的影响,测定了两种破乳剂的水溶液与正癸烷的动态界面张力,并与界面扩张流变性质进行了关联.研究结果表明,两种破乳剂的加入均会大大降低原油活性组分界面膜的扩张模量.较低浓度下直链破乳剂SP169由于吸附能力稍强,降低扩张模量效果较好;而一定浓度以上支链破乳剂AE121由于顶替能力较强,具有一定优势.由于破乳剂本身具有一定的扩张模量,在降低界面扩张模量的效果上,破乳剂的用量并非越大越好.

界面张力弛豫法研究不同分子量原油活性组分界面扩张粘弹性

采用界面张力弛豫法研究了不同分子量原油活性组分在正癸烷 -水界面上的扩张粘弹性质 ,阐述了界面扩张模量的弹性和粘性随扩张频率的变化规律 .研究发现 ,随着原油活性组分分子量的增大 ,极限扩张粘度明显增大 ,而极限扩张弹性逐渐增大 ;当分子量大于某一数值后 ,极限扩张弹性变化不明显 .对界面张力弛豫实验结果进行拟合得到的参数表明 ,界面上和界面附近的微观弛豫过程的数目随原油活性组分分子量的增加而增加 ,弛豫过程的特征频率也呈规律性变化 .不同原油活性组分的界面扩张粘弹性质可从其不同特征的微观弛豫过程得到解释 .

空气/水界面2,5-二丙基-4-十一烷基苯磺酸钠的表面动态扩张流变性质

利用悬挂滴方法研究了2,5-二丙基-4-十一烷基苯磺酸钠(简称3-11-3)在空气/水界面上的动态扩张粘弹性质,考察了时间、表面压、工作频率及3-11-3的浓度对扩张模量和相角的影响.研究结果表明,低表面压条件下,表面膜以弹性为主,分子在表面上的状态决定膜性质;高表面压条件下,分子在体相和表面间的交换过程决定膜性质,表面膜以粘性为主.

界面张力弛豫法研究不同结构破乳剂油水界面扩张粘弹性

采用界面张力弛豫法研究了支链破乳剂AE121和直链破乳剂SP169在正癸烷-水界面上的扩张粘弹性质,并与小幅周期振荡法获得的结果进行了比较.阐述了两种破乳剂的扩张模量随扩张频率和破乳剂浓度的变化规律.研究发现,在低频率处,两种破乳剂的扩张模量均接近于零;在中间频率范围内,扩张模量随扩张频率的增加而增大;在高频率处,扩张模量的幅度接近于极限扩张弹性.在中间频率范围内,扩张模量随破乳剂浓度增大,在接近临界胶束浓度处出现一个极大值;同时还发现,界面上和界面附近的微观弛豫过程的数目随破乳剂浓度增加而增大,其贡献也呈规律性变化.

氧乙烯数对辛基苯酚聚氧乙烯醚表面扩张粘弹性质的影响

研究了非离子表面活性剂辛基苯酚聚氧乙烯醚TX-100、TX-102和TX-165(平均氧乙烯数依次为10、12、16)水溶液的表面扩张粘弹性质,考察了氧乙烯数变化对表面吸附膜特性的影响.研究结果表明,随着氧乙烯数的增大,表面膜表现出较大的模量和较强的弹性.这是由于较长氧乙烯链在表面上的“平躺”产生较慢的弛豫过程造成的.

复合驱体系化学剂对原油活性组分界面扩张性质的影响

采用小幅低频振荡方法,研究了复合驱体系化学剂如盐、碱、聚合物以及表面活性剂对原油活性组分界面膜扩张黏弹性质的影响和界面扩张模量及相角的变化趋势。研究结果表明,复合驱体系化学剂对原油活性组分界面膜的性质均有一定影响:盐通过改变活性物质在界面上的吸附而影响界面扩张黏弹性质;聚合物能增大低相对分子量活性组分的界面扩张黏度,对高相对分子量活性组分的影响不明显;碱与原油活性组分反应,使扩张黏度明显变化,界面膜的弹性大大增强;表面活性剂能将高相对分子量活性组分从界面上顶替下来,使界面体现为近似单独表面活性剂的性质,而对于低相对分子量活性组分,界面表现为活性组分与表面活性剂混合吸附膜的性质;扩张模量的相角在高工作频率下出现负值。探讨了表观负相角产生的机理。

不同结构烷基苯磺酸盐油水界面扩张粘弹性质

研究了2-甲基-5-(1-庚基辛基)苯磺酸钠、辛基苯磺酸钠和十六烷基苯磺酸钠在正辛烷-水界面上的扩张粘弹性质,考察了链长变化和疏水基支链化对分子界面行为的影响.研究结果表明,链长增加导致分子间相互作用增强,弹性增大;疏水支链在界面上可能由于缠绕和变形产生界面慢弛豫过程,导致较高的扩张模量.

不同结构三取代烷基苯磺酸钠表、界面的扩张性质

利用悬挂滴方法研究了两种同分异构体的表面活性剂2-丙基-4,5-二己基苯磺酸钠(366)和2,5-二丙基-4-壬基苯磺酸钠(393)在空气/水表面和癸烷/水界面上的扩张流变性质,考察了不同表面活性剂浓度下366和393溶液表、界面扩张性质的异同.实验结果表明,磺酸根间位的长链烷基对表面扩张模量贡献较大,表面活性剂分子大小对界面扩张模量影响较大.

旋转滴方法研究界面扩张流变性质

采用旋转滴方法,对2-丙基-4,5-二庚烷基苯磺酸钠(DHPBS)在癸烷-水界面上的扩张流变性质进行了研究,较为详细地介绍了SVT20N视频旋转滴张力仪的装置和实验方法,考察了油滴注入体积、基础转速及振荡振幅等实验条件对扩张模量的影响.研究结果表明,旋转滴方法是一种研究扩张流变性质的新型手段,在涉及低界面张力现象的领域具有良好的应用前景.

羟基取代烷基苯磺酸盐界面扩张粘弹性质

研究了2-羟基-3,5-二癸基苯磺酸钠(C_(10)C_(10)OHphSO_3Na)表面和正癸烷-水界面上的扩张粘弹性质,考察了平衡时间对界面性质的影响.研究结果表明,羟基取代烷基苯磺酸钠具有十分特异的界面性质,其扩张模量比一般表面活性剂大一个数量级,达到平衡的时间较长,形成的界面膜弹性较大.界面张力弛豫测定结果表明,平衡时界面上存在特征时间长达103s的慢过程.上述实验结果可能是由于羟基间形成氢键造成的.

不同结构芳香侧链酰基牛磺酸钠的表面扩张性质

利用悬挂滴方法研究了N-(α-苯氧基)十四酸牛磺酸钠(12+B-T)和N-(α-对乙基苯氧基)十四酸牛磺酸钠(12+2B-T)在空气/水表面上的动态扩张粘弹性质,考察了时间、扩张频率及摩尔浓度对扩张模量和相角的影响,测定了不同摩尔浓度条件下的泡沫性能.研究发现:低浓度条件下,表面分子间相互作用决定表面活性剂吸附膜的性质,膜以弹性为主;高浓度条件下,扩散交换过程起主导作用,吸附膜表现出粘弹特性.表面活性剂芳环支链上增加一个乙基,分子间相互作用增强,扩张模量增大,泡沫更加稳定.

界面张力弛豫方法研究复合驱油水界面膜的扩张性质

界面张力弛豫方法是研究油水界面膜微观性质极为有效的方法。采用该方法研究了驱油体系中化学剂如聚合物、十二烷基苯磺酸钠、碱对原油活性组分界面膜扩张黏弹性质的影响,考察了界面上的微观弛豫过程。研究发现,驱油体系中化学剂均对原油活性组分界面膜的性质有一定的影响,尤其是聚合物和碱的加入使界面上出现了特征时间在103s数量级的慢弛豫过程,大大增强了界面膜的弹性。表面活性剂与活性组分间的相互作用造成扩张黏性部分明显变化,而弹性变化不大。

甜菜碱与油酸混合吸附膜的界面扩张流变性质

为探究油相中的少量活性物质对吸附膜性质的影响规律,利用滴外形分析方法研究正癸烷中油酸和水相中烷基甜菜碱(XSB)形成的界面混合吸附膜的扩张流变性质,考察了时间、频率、浓度对界面扩张模量和相角的影响规律。结果表明:XSB吸附膜的流变特性主要由其亲水基团决定,膜内重排过程占主导地位,界面吸附膜以弹性为主,动态相角随时间延长逐渐降低;油酸从油相一侧向界面的混合吸附对吸附膜的粘弹特性影响不大,但油酸分子在界面膜内的原位响应导致高浓度时混合吸附膜的强度变弱,界面扩张模量从约60 mN/m降至40 mN/m。

十二烷基苯磺酸钠表面膜的扩张粘弹性质研究

研究了不同浓度十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液在气-液表面上的扩张粘弹性质,讨论了扩张模量、扩张粘度、扩张模量的相角随频率的变化规律,实验结果表明,其表面膜的微观弛豫过程主要受扩散弛豫类型控制．还讨论了温度、浓度等因素对 SDBS 表面扩张性质的影响,研究了它们的内在联系．

一种超稠油模拟油的油水界面扩张黏弹性研究

采用三组分分离法,从一种超稠油中分离出胶质、沥青质和抽余油,配制成不同浓度的模拟油。用OCA20界面张力仪/界面黏弹性仪考察了该种超稠油模拟油的动态界面扩张模量随扩张频率和活性组分浓度的变化规律,研究了从超稠油中分离出的胶质、沥青质和抽余油对模拟油油水界面张力及界面扩张性质的影响。结果表明,当各组分在模拟油中的浓度相同时,抽余油的界面张力最小,胶质的最大,沥青质的居中;含有不同活性组分模拟油的动态界面扩张模量均随扩张频率的升高而增大,胶质模拟油的动态界面扩张模量随活性组分浓度的增大而增大,而沥青质、抽余油模拟油的却先增加后降低;当活性组分浓度为1～4 g/L时,模拟油界面扩张模量的大小顺序为:沥青质>胶质>抽余油。

表面活性剂与聚电解质界面扩张粘弹性研究

采用小幅低频振荡法和界面张力弛豫法考察了不同类型的表面活性剂与聚苯乙烯磺酸钠(PSS)在水-正辛烷界面上的界面扩张粘弹性,结果表明,不同类型表面活性剂与PSS之间具有不同的界面相互作用:阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨CTAB通过静电作用可与PSS形成界面复合物,强烈影响体系的界面扩张模量和界面张力驰豫过程;阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠SDS与PSS之间不存在强烈的吸引作用;非离子表面活性剂TritonX-100通过与PSS混合吸附,影响界面扩张模量和界面张力驰豫过程。

十六烷基三甲基溴化铵/氯化钠复合体系界面扩张粘弹性质研究

研究了十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵/氯化钠复合体系气-液界面的扩张粘弹性质。研究结果表明,十六烷基三甲基溴化铵表面膜的微观弛豫过程主要受扩散弛豫过程控制,十六烷基三甲基溴化铵/氯化钠复合体系的界面扩张粘弹性质参数随氯化钠浓度增加呈一定变化趋势,相角基本上不受氯化钠浓度影响。

桩西原油/化学驱体系油水界面扩张流变性影响因素研究

目前,化学驱技术是我国提高油田采收率的重要研究方向,而油水界面扩张流变性对于揭示化学驱的机理具有重要意义。为考察油水界面扩张流变性的影响因素,利用德国KRSS公司的DSA100型界面扩张流变仪对桩西原油/化学驱体系进行了研究。结果表明:老化时间对油水界面扩张流变性具有显著影响;在桩西原油各组分中,沥青质组分对于油水界面扩张流变性的影响居于主导地位;油水体系的扩张模量和弹性模量会随着原油浓度的增大而先增大后减小,黏性模量的变化则不明显;油水界面的扩张模量和弹性模量随NaCl浓度的增大呈下降的趋势;OP系列表面活性剂会使体系的弹性模量减小,增大黏性模量的贡献,且OP系列表面活性剂的环氧乙烷数越多,作用效果越强。