聚合物-表面活性剂二元抗盐体系注入性能评价

针对M油田目的层油藏物性差、非均质强、矿化度高等问题,研究了新型双烷基甘油醚衍生表面活性剂(diGE-EO)的耐温抗盐性能,并利用霍尔曲线对比研究了聚合物和聚合物-表面活性剂二元抗盐体系的注入性能,分析了聚合物-表面活性剂二元抗盐体系提高M油田目的层原油采收率的可行性。研究结果表明:双烷基甘油醚衍生表面活性剂(diGE-EO)在质量浓度高于3500 mg/L时依然保持较好的抗盐性能,在85℃条件下放置超过45 d,仍能使油水界面张力降至5.73×10^(-3)mN/m,处于超低界面张力范围,可满足高矿化度油藏开发的要求。同时分析了聚合物-表面活性剂二元抗盐体系的注入性能。结果表明,当聚合物溶液质量浓度达到1500 mg/L、岩心渗透率低于200 mD时,单独注入聚合物难度增大;存在表面活性剂情况下,注入性能得到明显改善。该结果为M油田二元复合驱项目方案设计及现场实施提供了室内实验基础。

表面活性剂与聚合物相互作用的动力学模拟

用扩散颗粒动力学模拟方法 (DissipativeParticleDynamics,DPD)模拟了中性聚合物与离子型表面活性剂的相互作用 .在分子水平上研究了介于微观和宏观上的一些性质 ,直观地用三维图形描绘了聚合物在表面活性剂溶液中的聚集形态 ,并通过聚合物的末端距的变化表征了聚集过程 .结果发现 :随着表面活性剂浓度的增加 ,聚合物呈现自由伸缩→形成松散的棒状结构→再出现胶束状珍珠项链结构→最终在六角状和层状相中分布的过程 .DPD模拟方法能够直观地得到聚合物在表面活性剂溶液中的聚集形态 .

羧酸盐表面活性剂与两亲聚合物相互作用研究

根据黏度和表面张力的测定数据研究了羧酸盐表面活性剂(HF-E)与两亲聚合物的相互作用,结果表明,HF-E/两亲聚合物混合溶液的表观黏度随HF-E质量浓度的增加先升高后下降;两亲聚合物的质量浓度越大,HF-E/两亲聚合物混合溶液表面张力越高;随着水的矿化度的升高,HF-E/两亲聚合物混合溶液的表观黏度先略有增加,到一定值后反而降低,而表面张力则随矿化度的增加而降低;温度升高,HF-E/两亲聚合物混合溶液的表观黏度随之降低而其与大庆模拟油间的界面张力则升高。优化后的高黏度低界面张力二元体系配方为HF-E和两亲聚合物的质量浓度分别为3和1.5 g·L-1;此外,还加入质量浓度为1 g·L-1的烷基醇酰胺(NS)。

利用磷硅酸盐-表面活性剂-聚合物复合体系提高原油采收率

"表面活性剂-碱-聚合物"三元复合体系是提高采收率的实用技术之一,但其中强碱NaOH会引起采油设备腐蚀和地层结垢问题,这影响了该技术的大规模推广应用。SJT-B助剂是一种磷硅酸盐化学助剂,用助剂代替碱进行了三元复合体系驱油实验。对表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的缓蚀防垢作用、界面张力、吸附、色谱分离、流动特性和驱油效果进行的研究结果表明,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系具有缓蚀防垢、降低界面张力的效果,且其动静吸附量低。以大庆杏树岗油田的地质特征为基础建立的物理模型上进行了驱油实验,结果证实,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的调驱效果好于现有表面活性剂-碱-聚合物三元复合体系。

原油组成对碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱的影响

采用大庆油田不同区域油水样与碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合体系相互作用,研究了原油组成对三元复合驱增油效果及采出液性质的影响;采用FTIR,GC-MS,XRF等方法对原油油水样、萃取活性组分、萃余油组分及油相中硫元素含量进行表征。表征结果显示,各油水样中的萃取活性组分均具有典型一元饱和羧酸(脂肪酸和环烷酸)峰值特征,喇嘛甸油水样萃余油正构烷烃中的重质组分含量较高,其组成与表面活性剂重烷基苯磺酸盐的组分更接近。实验结果表明,油水样中萃取活性组分及萃余油与三元复合体系间界面张力虽较高,但原油与三元复合体系间却可实现超低界面张力。

聚合物/表面活性剂溶液相互作用的研究进展

对用不同方法研究聚合物 /表面活性剂溶液相互作用的进展进行了论述。经常采用的一些经典研究方法有表面张力、渗析、电导、增溶、黏度等 ;近些年 ,一些现代仪器分析方法也被用于该项研究 ,如荧光光谱、核磁共振、X 射线衍射、中子衍射等。研究体系主要集中在非离子型聚合物 /阴离子型表面活性剂溶液。研究发现 ,对大多数上述混合溶液 ,其γ -lgC曲线出现两个转折点 ,聚合物与表面活性剂间存在明显的相互作用 ,其作用方式主要是聚合物亲水片段与表面活性剂离子头基间的偶极作用。

聚合物PVP与表面活性剂AOT相互作用的介观模拟

用耗散颗粒动力学模拟 (DPD)方法研究了聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)与 2 -乙基己基琥珀酸酯磺酸钠(AOT)之间的相互作用 .在三维模拟格子中 ,聚合物链均方末端距〈r2 〉随着表面活性剂浓度的增加呈现一种首先减小 ,接着增加 ,然后又减小的趋势 .构型和结构分析表明 ,AOT的加入能够引起聚合物链的二面角分布发生改变 ,这意味着 AOT与 PVP产生了相互作用 .同时表面活性剂 /聚合物体系的聚集形态也可以在 DPD三维模拟格子中直观显现出来 .

磺酸盐阴离子双子表面活性剂与疏水缔合聚合物的相互作用

为了提高疏水缔合聚合物对高温高矿化度油藏的适用性,合成了磺酸盐阴离子双子表面活性剂,并与疏水缔合聚合物AP-P4进行了复配。实验结果表明,疏水缔合聚合物能够减少磺酸盐阴离子双子表面活性剂在界面上的吸附;质量浓度为50mg/L的磺酸盐阴离子双子表面活性剂在地层水中能大幅度地增加复配溶液的粘度;复配体系在粘度最高点时形成了粒径为54.7nm的均一聚集体;疏水缔合聚合物的加入能够诱导磺酸盐阴离子双子表面活性剂在溶液中形成棒状胶束和囊泡。由此可见,磺酸盐阴离子双子表面活性剂与疏水缔合聚合物AP-P4有良好的协同性。这种二元驱油体系有望克服三元复合驱中碱对复配体系粘度的损害,为化学驱开辟新的方向。

两亲无规聚合物的聚集行为及其与非离子表面活性剂的相互作用

以2-丙烯酰胺基-十二烷基磺酸(AMC12S)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)进行无规共聚,合成了含AMC12S摩尔分数(X)较高(X=0.1,0.3,0.5)的一系列两亲聚合物.采用稳态荧光及动态光散射技术对聚合物在水溶液中的聚集行为及其与三种非离子表面活性剂(HO(CH2CH2O)10C12H25(C12E10)、HO(CH2CH2O)20C12H25(C12E20)和HO(CH2CH2O)40C12H25(C12E40))的相互作用进行了研究,并考察了X对聚集行为的影响以及表面活性剂亲水基团长度对相互作用的影响.随着X的增大,聚合物的临界聚集浓度(CAC)明显减小,X=0.5时聚合物的CAC低达0.0039g·L-1.聚集体的流体力学半径(Rh)都大于26nm,并随着聚合物浓度的升高而增大,说明聚合物分子主要以分子间的聚集方式聚集,形成多分子聚集体.随X的增大,聚集体Rh减小,同时Rh随聚合物浓度升高而增大的幅度减小,说明聚集体结构变得更加紧实.表面活性剂与聚合物之间存在很强的相互作用,在混合溶液中表面活性剂浓度达到临界胶束浓度(CMC)左右时聚合物聚集体开始解离,形成混合聚集体.亲水基团长度增长,表面活性剂对聚合物聚集体的解离能力随之增强.C12E40与X=0.5的聚合物形成的混合聚集体Rh为6.8nm,与C12E40自身形成的聚集体尺寸相当.

表面活性剂与聚合物的相互作用

表面活性剂与聚合物共存时 ,存在相互作用 ,体系黏度、表面张力等性能将发生变化。表面活性剂与聚合物的相互作用过程具有协同效应或非协同效应 ,相互作用与表面活性剂电荷、疏水性、胶束形状以及聚合物的结构、线性电荷密度和介质离子强度等因素有关 ,综述了表面活性剂 -聚合物相互作用的研究方法、相互作用机理及表面活性剂 -聚合物体系的性质和应用 。

新型疏水缔合聚合物P(AM/POEA)与表面活性剂的相互作用

采用粘度法、荧光探针和透射电镜研究了新型疏水缔合聚合物P(AM/POEA)和表面活性剂SDS和CTAB在水溶液中的相互作用.聚合物P(AM/POEA)结构中,疏水体(2-苯氧乙基丙烯酸酯)呈嵌段状无序地分布在聚丙烯酰胺主链上.这类聚合物很容易和表面活性剂相互作用,通过疏水缔合,形成混合胶束状聚集体,导致溶液粘度剧增.随聚合物溶液中SDS的加入,溶液粘度发生大幅度起伏变化,出现最大值.粘度最大值对应的表面活性剂浓度cS,max位于表面活性剂CMC附近,并发现它的位置不随聚合物微结构而变化.然而它们缔合作用的增粘程度却与聚合物疏水体含量XH及疏水嵌段尺寸NH有关.在实验浓度范围内,XH和NH愈大,溶液的粘度越高.此外用透射电镜直接观察到聚合物/表面活性剂体系中聚集体的交联结构形貌.

Gemini表面活性剂与疏水缔合水溶性聚合物的相互作用研究进展

简述了Gemini表面活性剂的分类和特性,疏水缔合水溶性聚合物的结构、合成方法和特性;重点综述了Gemini表面活性剂和疏水缔合水溶性聚合物相互作用的研究进展,包括复配体系的表面活性、油/水界面性能、界面膜流变性能、流变性能、微观聚集体和相互作用的热力学等;同时对复配体系在一些领域的应用和研究趋势进行了展望。

聚合物与表面活性剂的相互作用

本文总结了聚合物与表面活性剂相互作用的模型和影响相互作用的因素 。

表面活性剂与聚合物相互作用的研究进展

研究表面活性剂与聚合物相互作用具有重要的理论和实际意义,从实验技术角度,对包括表面张力、电导率、流变法、平衡渗析、现代量热技术、核磁光谱、光散射技术、荧光探针、电子自旋共振技术等方面的表面活性剂与聚合物相互作用的研究方法进行了全面的总结,同时简要评述了各种实验技术手段的特点,介绍了核磁共振法、现代量热技术中的等温滴定量热法具备的独特优势,重点阐述了两性离子表面活性剂/聚合物体系的实验方法。

聚合物-表面活性剂复合驱用石油磺酸盐研制与评价

以发烟硫酸、辽河减三线馏分油为原料,采取磺化、氧化、逆烷基化和脱磺、中和反应四步工艺合成出了石油磺酸盐,优化了酸油比、温度、合成时间等参数,用红外光谱表征了合成物分子结构,评价了界面性能与驱油效率。室内评价结果表明,合成的石油磺酸盐具有磺酸基特征吸收峰,在无碱条件下与非离子表活剂复配油水界面张力可达超低,且具有较强的驱油能力,较水驱提高采收率20.5%。

微量量热法研究水溶液中表面活性剂与疏水改性聚合物之间的相互作用

微量量热法研究水溶液中表面活性剂与疏水改性聚合物之间的相互作用王毅琳，韩布兴，刘瑞麟，阎海科ＪａｎＣ．Ｔ．Ｋｗａｋ（中国科学院化学研究所北京１０００８０）（Ｄａｌｈｏｕｓｉｅ大学化学系加拿大）水溶液中聚合物与表面活性剂之间相互作用的研究具有重要的理论...

聚合物-表面活性剂复合驱注采调控技术研究

J16块为辽河油田首个聚合物-表面活性剂复合驱工业化试验区块,现场调控经验不成熟,实施过程中出现了注入压力低、油井见效低、层间动用差异大、含水率回升较快等问题。将聚合物-表面活性剂复合驱全程变化规律细化为5个阶段,应用数值模拟正交分析方法,量化研究影响开发效果的主要因素。应用精细地质体描述技术、综合注入分析、多因素联动分析和油井受效分析等方法,明确了聚合物-表面活性剂复合驱在准备阶段、含水率下降阶段和低含水率生产阶段的研究重点和调控对策,并在平面、纵向、注采方式上采取增加采油井点、完善注采关系、分注调剖、堵水分采等调整措施。现场试验取得显著效果,阶段增油15.6×104t,低含水率生产38个月,阶段提高采出程度14.7个百分点。该研究为聚合物-表面活性剂复合驱的推广应用提供了借鉴。

碱/表面活性剂/聚合物相互作用对河间油藏油水界面张力特征的影响

在任丘油田河间油藏油层及流体性质（90℃温度、矿化度为5 192.2 mg/L的采出水和5 682.6 mg/L的注入水、河间原油）的条件下,研究了表面活性剂、碱和聚合物相互作用对油水界面张力的影响。结果表明,单一石油磺酸盐CDS-1在有效浓度为0.01%-0.3%范围内,瞬时动态界面张力和平衡界面张力降低到10^-2mN/m数量级。向浓度为0.05%的CDS-1溶液中加入Na2CO3,瞬时动态界面张力和平衡界面张力变化不大,仍在10^-2mN/m数量级;与Na2CO3高浓度相比,当Na2CO3浓度为0.5%时,平衡界面张力和瞬时界面张力降低明显,瞬时动态界面张力最低值低至10^-3mN/m数量级。分别在浓度为0.05%的CDS-1溶液和0.5%Na2CO3/0.05%CDS-1二元体系中加入不同浓度（浓度在500-2 500 mg/L范围内）的部分水解聚丙烯酰胺聚合物M2500,瞬时动态界面张力和平衡界面张力无明显变化,仍在10^-2mN/m数量级。该实验结果为河间油藏表面活性剂复合驱油配方的筛选提供了重要依据。

碱-助表面活性剂-聚合物体系相性质的研究

本文综述了采用乳化筛选试验法制作活性图,对碱-助表面活性剂-聚合物(APS)驱油体系相性质所作的研究。讨论了活性剂、碱对体系相性质的影响及相性质与界面张力、驱油效率之间的关系。在碱-原油体系中加入低浓度表面活性剂可使活性区加宽,体系最佳含盐量提高。过量碱在体系中起电解质作用。一价阳离子对相性质的影响次序为 K^+>Na^+>NH_4^+。最佳体系的界面张力可达到很低值。

聚合物-表面活性剂复合体系的核磁共振研究

用核磁共振 (NMR)研究聚合物 -表面活性剂复合体系的具体实例 ,分别对用于聚合物与表面活性剂相互作用及聚合物 -表面活性剂团簇结构剖析等领域的13C -NMR、13C -及反离子2 3Na+ -弛豫、顺磁共振驰豫 (PR -NMR)、二维核子Overhauser增强核磁共振 (2D -NOESY -NMR)等手段作了详尽的概述。在13C -NMR研究中发现PVP-C12 BE体系中PVP骨架上α -CH、β -CH2 和吡咯环上与N相连的亚甲基吸附在C12 BE胶束表面的碳氢链部位 ,其相互作用驱动力为疏水力。13CNMR、2 3Na+ NMR研究表明在PEG -SDS团簇结构中大部分PEG链节环绕在SDS胶束周围 ,少部分PEG链节吸附在烃 /水界面上 ;2D -NOESY -NMR研究结果表明 ,有少部分PEG链节渗入到SDS胶束内部 ;PR-NMR结果显示少部分PEG链节存在于SDS胶束双电层内 ,PEG -SDS团簇的化学计量组成为PEG/SDS =1 9。13C -NMR研究表明PVP -AS团簇为项链状结构 ,PVP -AS团簇为项链状结构 ,PVP -SDS团簇为膨胀笼状结构。