CO2响应性高分子乳化剂的制备与性能评价

为了提高乳化剂的稳定性,同时解决原油破乳的难题,以CO2响应性单体、亲水性聚醚结构,以及丙烯酰胺为骨架制备了一种高分子乳化剂,研究了该乳化剂的界面活性、乳化稳定性、对CO2的响应性等。结果表明,在常温和聚合物单体丙烯酰胺(AM)、聚醚甲基丙烯酸酯(PAM)、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEA)摩尔比为87.0∶11.8∶1.2的条件下制得的CO2响应性高分子乳化剂P-2的乳化性能最佳。600 mg/L P-2溶液与油相混合形成的O/W乳状液稳定性良好,具有较低的界面张力,乳状液粒径集中在700 nm左右。该乳化剂能对CO2重复多次响应,乳状液通入CO2后静置48 h的破乳率达87.3%。CO2响应性高分子乳化剂P-2既具有良好的乳化稳定性和CO2重复响应性能,又能实现快速高效破乳。

一种新型的CO2响应性凝胶封窜体系

针对低渗透油藏CO2驱开发后期的气窜问题,利用小分子胺类化合物和一种改性长链烷基阴离子表面活性剂制备了新型CO2响应性凝胶封窜体系。在不同温度(25℃、70℃)、不同压力(常压、8 MPa)下对体系接触CO2前后的流变性进行了测试,利用环境扫描电镜和核磁共振表征了其微观结构,通过岩心物理模拟实验评价了体系的封窜性能。实验结果表明,体系在接触CO2前为黏度与水相近的溶液,接触CO2之后则转变为高黏凝胶状态,且表现出黏弹性;接触CO2后体系内部结构由松散分离的无序排列转变为排列有序紧密连接,形成三维网状聚集结构。核磁共振测试结果证实了体系接触CO2之后小分子胺类化合物发生质子化的现象,形成“伪双子表面活性剂”,再通过自组装聚集缠绕形成蠕虫状胶束,造成体系接触CO2后黏度急剧增大。高低渗双管并联岩心实验表明,多孔介质条件下该体系对于高渗岩心的封堵率大于90%。研究结果为低渗储层CO2驱开发后期的气窜封堵提供了技术指导。

基于十四烷基二乙烯三胺的CO2响应性Pickering乳液的稳定性能研究

以正癸烷为油相,纳米SiO2和十四烷基二乙烯三胺(C14DETA)为乳化剂,制备了CO2响应性O/W型Pickering乳状液。交替通入CO2和N2,该乳状液在25℃下实现了“开(稳定)”和“关(不稳定)”之间的多次转换。通入CO2时,C14DETA质子化成C14DETA-CO2,通过静电作用吸附至带负电的SiO2颗粒表面,产生原位疏水作用,使其转变为表面活性颗粒,从而稳定乳状液;通入N2时,C14DETA-CO2去质子化为C14DETA,原位疏水作用解除,导致乳状液完全破乳。通过研究确定乳化的较佳条件:油水体积比为1∶1,纳米SiO2的质量分数为0.05%,C14DETA-CO2浓度为2×10^-3 mol/L。与C14DETA稳定的乳状液对比,Pickering乳状液中表面活性剂使用量更少,稳定性更强。

pH和CO_2响应性嵌段共聚物的合成及其自组装行为

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)和开环聚合(ROP)合成一种具有双重敏感性的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚乳酸(PDMAEMA-b-PLA)嵌段共聚物。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(1HNMR)对双亲性嵌段共聚物的结构进行表征;用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、Zeta电位及粒度分析仪和扫描电子显微镜(SEM)研究了其自组装行为及聚集体的大小、形态变化,结果表明,嵌段共聚物在酸性和中性条件下有pH敏感性和CO2响应性,且具有良好的可逆性。

一种新型CO_2响应型肿瘤靶向药物传递载体

将透明质酸(HA)依次接枝1,12-二氨基十二烷和N,N-二甲基乙酰胺二甲缩醛(DADA),构建得到CO_2刺激响应的透明质酸-脒基(HA-ami)。为了考察其结构、CO_2刺激响应性、细胞水平作为药物载体的可行性和肿瘤靶向性,进行了结构表征、CO_2刺激响应性表征、细胞摄取、细胞毒性和体内的组织分布实验。结果表明:HA-ami成功构建,并具有一定的CO_2刺激响应性,可携带模型药物摄取进入人乳腺癌细胞(MCF-7),而且没有出现明显的细胞毒性,具有体内肿瘤靶向性。