表面活性剂HY—3的表面扩张黏弹性质的研究

使用法国I.T.Concept公司生产的Tracker全自动液滴界面张力仪,通过对悬挂气泡/液滴的面积采用正弦振荡方案,利用滴外形分析方法测定阴离子型表面活性剂(发泡剂)HY—3溶液的表面/界面扩张黏弹性质。利用气泡(液滴)扩张压缩法研究了动态表面张力和表面扩张黏弹模量的影响因素。结果表明,随表面活性剂浓度的升高,HY—3溶液的表面张力逐渐降低,但当表面活性剂浓度达到临界胶束浓度时,HY—3溶液的表面张力不再降低;温度升高,HY—3溶液的表面张力降低,有助于提高液膜的稳定性。随着表面活性剂浓度的升高,表面扩张黏弹模量逐渐增大,但当表面活性剂浓度达到临界胶束浓度时,HY—3溶液的表面扩张黏弹模量开始减小;随着扩张频率的增大,表面扩张黏弹模量增大,液膜的机械强度增大,其自修复能力强,导致泡沫体系抗形变能力增强,泡沫稳定性呈现上升的趋势。

AOS与CHSB复配体系的表面扩张性质和泡沫性能

为考察α-烯烃磺酸钠(AOS)与椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱(CHSB)复配体系在大庆油田泡沫驱中应用的可行性,利用界面流变仪和泡沫扫描仪研究了AOS与CHSB复配体系的表面张力、表面扩张黏弹性及泡沫性能.实验结果表明:与单剂体系相比,AOS与CHSB复配体系的界面张力和临界胶束浓度均降低.当AOS与CHSB质量比为6∶4时,复配体系的表面张力和临界胶束浓度达到最低.AOS与CHSB复配体系的表面扩张黏弹性和相角随浓度增加先增加然后降低.复配体系的表面扩张黏弹性好于单纯AOS和CHSB体系,在AOS与CHSB质量比为6∶4时,复配体系的表面扩张黏弹性最强.AOS与CHSB复配体系的泡沫稳定性有明显提高.在AOS与CHSB质量比在4∶6～7∶3之间,复配体系的泡沫性能最佳.

改性纳米硅颗粒强化高温泡沫的性能及机理研究

高温环境下常规两相泡沫的泡沫稳定性很差,不能满足高温油藏生产需求。本工作以改性纳米硅颗粒(NP)强化α-烯烃磺酸钠(AOS)的泡沫性能,通过Waring Blender法对NP强化泡沫体系的泡沫性能进行评价,研究了NP稳定AOS泡沫的机理和NP强化泡沫高温下的封堵能力。结果表明,2.0%NP强化的0.5%AOS泡沫具有十分稳定的泡沫性能,高温热老化处理后泡沫性能稳定;其稳泡机理在于NP能在气液界面上形成不可逆吸附,同时NP能与AOS分子发生吸附,有效提高起泡溶液的黏度、表面扩张弹性模量和储能模量,增强液膜强度,延缓泡沫的排液、歧化和聚并;NP强化泡沫在1000 mD和3000 mD渗透率时均具有优秀的封堵性能,其阻力因子远大于AOS泡沫,具有高温调驱应用潜力。

磺基甜菜碱与烯烃磺酸盐复配体系的溶液特性

为考察磺基甜菜碱与烯烃磺酸盐复配体系的溶液性能,利用界面流变仪和泡沫扫描仪研究磺基甜菜碱复配体系的表面扩张黏弹性及泡沫性能,利用泡沫驱油装置测量磺基甜菜碱复配体系的流度控制能力。结果表明:磺基甜菜碱与烯烃磺酸盐的质量比为4∶6,复配体系的表面吸附量最大,分子占据的平均面积最小;复配体系的表面扩张黏弹性好于单一磺基甜菜碱或烯烃磺酸盐的表面扩张黏弹性,复配体系的表面膜以弹性为主,且复配体系的泡沫性能明显改善;复配体系在多孔介质中的流度控制能力明显好于单一磺基甜菜碱或烯烃磺酸盐的;复配体系受温度或盐的影响较小。

高盐诱导蠕虫状胶束的泡沫稳定机制

泡沫在常规与非常规油气开发、CO_(2)埋存上的应用效果与其稳定性密切相关。以挖掘高盐储层自身潜力为目标,利用盐诱导油酸酰胺丙基甜菜碱(ODAB)构建高稳泡沫,并结合ODAB的表面性质、体相性质以及液膜薄化行为探究主导其稳定性的关键机制。研究结果表明,在低ODAB浓度下(质量分数为0.02%~0.05%),泡沫稳定性由表面扩张黏弹性控制,高盐可降低体相与表面间的分子扩散交换速度,令表面扩张黏弹性增强,泡沫稳定性提高。随着ODAB浓度增加,虽表面扩张黏弹性降低,但高盐可诱导蠕虫状胶束形成、生长并逐渐紧密纠缠,从而促使体相黏弹性增强,液膜薄化特征转变、速度下降。在高ODAB浓度下(质量分数为0.05%~1.00%),体相黏弹性对盐度、ODAB浓度变化的响应与泡沫稳定性完全一致,是ODAB泡沫稳定性改善的决定性因素。