泡沫技术用于活性染料印花研究

本文利用活性染料的泡沫体系对棉织物进行印花,探讨发泡液的发泡性能和稳定性能、以及糊料中CMS与CMC的比例,研究泡沫色浆的印制性能,评价泡沫印花的效果。实验结果表明:当发泡液组成为发泡剂用量4 g/L、稳定剂用量8 g/L和糊料用量35 g/L(复配比n(CMC):n(CMS)=15%:85%)时,发泡体系的泡沫性能最优。印花工艺中,发泡比越小,织物色深K/S值越大,渗透性越强;尿素加入,使织物色深K/S值降低。固色工艺中,直接蒸化固色比先烘干再蒸化的K/S值更大。     

耐温抗盐发泡剂的选择

针对胜利油田提出的发泡剂耐温80℃、耐矿化度为50 g/L NaCl+2 g/L CaCl_2、泡沫半衰期大于40 min的指标,利用Waring Blender法对各种类型的发泡剂在评价条件、抗盐性及抗温性方面进行了室内评价试验。结果表明:质量分数为0.5%的α-烯烃磺酸钠发泡液在50 g/LNaCl+2h/LCaCl_2矿化度下发泡体积可达540 mL,泡沫半衰期可达447 min,表现出优良的发泡性能和耐盐性;同时先后经过80,120℃老化8 d后,α-烯烃磺酸钠发泡液发泡体积超过620 mL,析液半衰期超过430 s,泡沫半衰期超过3 h,仍具有良好的泡沫稳定性,完全满足胜利油田所提出发泡剂耐温抗盐的要求。     

烷基糖苷对CO2驱泡沫的影响研究

以起泡体积、半衰期为指标,研究了疏水基链长对烷基糖苷(APG)形成CO_2泡沫的性能。结果表明,APG的疏水链越长泡沫越稳定,APG0814的起泡性能优于其他链长APG。研究了质量浓度对APG0814泡沫性能的影响,当APG0814的质量浓度为3 g/L时,形成的CO_2泡沫最稳定;质量浓度越高,起泡体积越大。通过物理模拟实验研究了气液比、实验压强对APG0814形成的CO_2泡沫降低气、水流度的影响,结果表明,气液比为2∶1时,CO_2、水流度降低幅度最大;实验压强越高,CO_2、水流度降低幅度越大。     

新型ZS-5复合驱泡沫配方的研制

使用Waring Blender法对7种常见起泡剂的发泡能力和稳定性进行了检测。通过复配增效和抗盐检测,发现常温下(20℃)AOS、AES、AOS+AES的最大泡沫体积都在1 080 mL以上,在含盐条件下稳定性也较好。然后将三者与常见的稳定剂进行复配,发现XC、十二醇能够在前述条件下明显提高起泡剂的稳定性,两者复配加入时效果更佳。在此基础上合成了ZS系列复合驱配方。在矿化度含量NaCl>5 000 mg/L、CaCl2>3 000 mg/L条件下,将该系列配方与两种常见的配方进行了比较,其中ZS-5在常温下(20℃)泡沫体积达到990 mL,析液半衰期3.5 h以上,加盐后泡沫体积仍达到860 mL,析液半衰期2.5 h以上,均远远好于一般常见的发泡剂。     

直链型偶氮苯聚氧乙烯醚稳泡剂的制备及表面活性

以4-羟基偶氮苯、1,2-二溴乙烷、PEG-600为原料,合成直链型偶氮苯聚氧乙烯醚非离子表面活性剂(PEP-600)。通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了其结构,并测试了其表面活性。结果表明,PEP-600临界胶束浓度(CMC)为4.99×10~(–3) mol/L,在CMC处表面张力为48.09 mN/m,饱和吸附量为2.48×10~(–3) mmol/m~2,亲水亲油平衡值(HLB)为14.20。将PEP-600与0.1 g/L的十二烷基硫酸钠复配最大发泡比为12,泡沫半衰期为220s左右,直链型分子结构的PEP-600在泡沫液膜表面排列紧密,具有优异的起泡性能,可用作泡沫染整稳泡剂。     

两性离子/阴离子表面活性剂复配体系协同作用的研究

研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和两性离子表面活性剂月桂酰胺丙基甜菜碱(LMB)的形成胶束能力和降低表面张力能力的协同增效作用。发现SDS和LMB质量比在7:3至3:7范围内增效作用显著。并考察了无机盐对表面活性剂复配体系泡沫性能的影响,结果表明,低浓度的无机盐会使表面活性剂复配体系表面张力和CMC下降,发泡力上升,高浓度的无机盐会使表面活性剂复配体系发泡力下降。例如0.1mol/L的NaCl使0.0025%的复配体系表面张力下降1.73mN/m,0.17mol/L的NaCl使2%的复配体系泡沫高度上升7.2%,而NaCl浓度超过0.26mol/L后会使泡沫高度降低。     

理829井区泡沫体系筛选及性能评价

空气泡沫驱可以大幅度提高低孔低渗、非均质性突出的高含水油藏采收率,起泡剂的筛选是空气泡沫驱的基础实验之一。针对子北油田南沟岔理829井区常温高盐轻质烃类油藏条件,进行了泡沫体系筛选实验。采用Ross-Miles方法,以起泡体积和泡沫半衰期为评价指标,对起泡剂HK-59、DF-1、氟碳101005、氟碳101016进行筛选并确定最佳浓度,起泡剂HK-59浓度为0.25%时泡沫性能最佳,将其与两性离子稳泡剂HK-58复配并确定最优复配比例,评价了HK体系、氟碳101005、氟碳101016在最佳浓度下的耐盐、耐二价钙离子、耐油性能。实验结果表明:在35.6℃、矿化度50 957.94 mg/L条件下,HK体系发泡后起泡体积为209mL,半衰期近3.5h,总浓度0.25%、HK-58:HK-59=5:5的HK系列具有良好的泡沫性能。该体系耐矿化度、钙离子浓度分别高达80 000、17 000 mg/L,含油量为50%时该体系起泡体积仍有124 mL,半衰期达3.6 h,有较强的耐盐耐钙耐油能力,为子北油田南沟岔理829井区进行空气泡沫驱提供了技术支撑。     

十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱的泡沫特性

以某油藏的温度、水质条件作为实验条件,以最大起泡体积作为起泡性能指标,以半衰期作为泡沫稳定性的指标,研究了十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱的泡沫特性。结果表明,实验条件下十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱的临界胶束浓度为1 200 mg/L;其水溶液起泡能力达到640 m L,半衰期5 014 s;在低于临界胶束浓度时,十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱的质量浓度越高泡沫越稳定,超过临界胶束浓度后因胶束的形成,泡沫稳定性略有下降。界面黏弹模量可以在一定程度上反映泡沫的稳定性,其值越低泡沫越稳定。     

十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱的泡沫特性

以某油藏的温度、水质条件作为实验条件,以最大起泡体积作为起泡性能指标,以半衰期作为泡沫稳定性的指标,研究了十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱的泡沫特性。结果表明,实验条件下十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱的临界胶束浓度为1 200 mg/L;其水溶液起泡能力达到640 m L,半衰期5 014 s;在低于临界胶束浓度时,十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱的质量浓度越高泡沫越稳定,超过临界胶束浓度后因胶束的形成,泡沫稳定性略有下降。界面黏弹模量可以在一定程度上反映泡沫的稳定性,其值越低泡沫越稳定。     

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠与异构脂肪醇聚氧乙烯醚复配体系泡沫性能

利用Ross-Miles泡沫仪对脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(C_(12~14)E_9C)与异构脂肪醇聚氧乙烯醚(IC_(10)EO_8)复配体系的泡沫性能进行了研究。结果表明,复配体系具有良好的发泡力,当C_(12~14)E_9C与IC_(10)EO_8的质量比为6∶4,复配体系质量浓度为2 g/L时,体系的能量最低,发泡力最强,且随质量浓度继续增加,泡沫稳定性明显变差;复配体系具有强的抗硬水能力,在水硬度为400 mg/kg以下时,体系的发泡力和泡沫稳定性不随水硬度变化;盐的加入对体系的发泡力基本没有影响,但氯化钠和柠檬酸三钠的加入质量分数为0.5%时就会大大降低体系的泡沫稳定性;温度升高,体系的发泡力增加,泡沫稳定性降低;pH增大,体系的发泡力呈增加趋势,pH5时发泡力基本保持不变,pH=3~9时体系的泡沫稳定性变化不大。     

高稳定性水基泡沫液的研究

探讨了稳泡剂、增黏剂、成膜剂以及温度对水基泡沫体系发泡能力和稳定性的影响,并着重研究了高稳定性水基泡沫液的复合配方。结果表明,十二烷基硫酸钠与十六醇复配具有较好的发泡能力和稳泡性,在水基泡沫液中添加适当的增黏剂和成膜剂可明显提高泡沫的稳定性和成膜性。所得的高稳定性水基泡沫液的较佳配方为(w/%):十二烷基硫酸钠2.0、十六醇1.5、羧甲基纤维素2.0、水玻璃5.0、苯丙乳液3.0。在35℃～45℃,该泡沫液100 mL的发泡量达2 400 mL,泡沫的半衰期t1/2V≥96 h。泡沫表面细密,成型性好,有一定的耐水性,可抗轻微的外界力。     

SiO2纳米颗粒对水相泡沫稳定性的影响

采用SiO_2纳米颗粒分别与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、非离子表面活性剂十二烷基醇聚氧乙烯（3）醚（AEO-3）复配制备水相泡沫，研究了发泡体积、半衰期和微观结构的变化规律，以揭示SiO_2纳米颗粒对水相泡沫稳定性的影响机理。结果表明，在表面活性剂质量分数一定的条件下，随着纳米颗粒质量分数的增加，泡沫稳定性逐渐增强，当纳米颗粒质量分数为0.3%时，发泡体积达最大值，含气率分别为78.9%,78.4%和78.8%。与单组分质量分数分别为0.3%,0.3%和15%的SDS、CTAB、AEO-3体系相比，发泡体积未受影响，半衰期分别为9.0,8.2和360?min，提高了20%,28.1%和71.4%，泡沫的稳定性得到了不同程度的改善。     

菜籽粕蛋白质混凝土发泡剂的制备及性能

以菜籽粕为原料,采用氢氧化钠、乙醇、硫酸铵提取的菜籽粕蛋白质溶液与水以体积比2∶1混合作基液,分别掺入一定量不同类型的表面活性剂进行复配,制备蛋白质类混凝土发泡剂。通过测定复配体系的发泡高度和稳泡时间优化复配方案,并测定复配前后泡沫性能最优时试样的表面张力和黏度。结果表明,在乙醇提取液中掺入3.0 g/L SDS+0.5 g/L CTAB+2.0 g/L SDBS进行复配时增效作用最好,发泡高度达110 mm,稳泡时间47h。复配后发泡剂的表面张力由43.47 mN/m降低到25.75 mN/m,黏度由4.20 mPa.s增加到4.50 mPa.s。通过对比表明,复配发泡剂的性能在发泡性和稳泡性方面已经超过某些市售发泡剂。     

泡沫剂泡沫稳定性及耐盐性研究

对泡沫剂浓度和无机盐对泡沫剂泡沫性能的影响进行了研究,考察了泡沫剂浓度对泡沫衰变的影响,无机盐的浓度对泡沫剂发泡体积的影响。实验表明:泡沫剂溶液浓度显著影响发泡体积及泡沫稳定性,当泡沫剂浓度较小时,随着浓度的增加溶液发泡体积增大,稳定性增强,当浓度增到一定值,继续增加浓度发泡体积减小,泡沫的稳定性降低。每一种泡沫剂都存在泡沫稳定的最佳浓度;无机盐使泡沫剂发泡体积下降,半衰期随盐浓度增加经过先下降再回升到最大值后再下降的过程,无机盐溶液还具有一定的稳泡性。     

泡沫复合驱配方ZS-23的研究

泡沫驱作为一项重要的三次采油技术,在降低气油比、增加原油产量、提高波及效率等诸多方面具有很大的发展潜力。对ZS系列泡沫复合驱配方进行了探索性研究,使用Waring Blender法对泡沫复合驱配方的发泡能力和稳定性进行了检测,通过实验筛选出发泡性能好、稳定性强的泡沫复合驱配方。在矿化度NaCl>5 000 mg/L、CaCl2>3 000 mg/L条件下,表现最为优异的配方为ZS-23,在常温(20℃)时,发泡体积达到880 mL,析液半衰期5.3 h以上,加盐后发泡体积达到820 mL,析液半衰期3.5 h以上,均远远好于一般常见的发泡剂。     

强化泡沫驱配方的研究

在提高原油采收率的研究中,泡沫驱油以其独特的优势越来越受到重视。本实验使用Waring Blender法对强化泡沫驱配方的发泡能力和稳定性进行了检测,并对zs系列强化泡沫复合驱配方进行了探索性研究,试验中常温下的最大泡沫体积都均在750mL以上,在矿化度NaCI〉5000mg／L、CaCl：〉3000mg／L条件下,将该系列配方与两种常见的配方进行了比较,发现其中新型zs-20在常温下（20oc）发泡体积为750mL,析液半衰期达到4．5h;加入矿化物后发泡体积为700mL,析液半衰期达到2．5h;加入原油后发泡体积为700mL,析液半衰期达到1．8h,各方面效果比市面上现有的泡沫驱油剂好。     

钻井用油基泡沫发泡体系的实验研究

为解决油基泡沫钻井液技术垄断、价格昂贵的问题,使用常规发泡剂复配的方法合成了以发泡剂和稳泡剂为主要组分的柴油基泡沫流体,并进行了发泡体积、半衰期稳定性能评价。实验结果表明,在柴油中加入1.5%的发泡剂和1%的稳泡剂所得的油基泡沫钻井流体,发泡体积和半衰期比国外同类产品都显著提高,适用于水敏性地层、超低压地层和油层的钻进。     

耐高温型气井泡沫排水剂的研制与性能评价

对一种发泡剂主剂月桂酰胺丙基甜菜碱(LAB)与两种发泡剂辅剂十二烷基硫酸钠(SDS)、月桂酰胺丙基氧化胺(LAO)进行复配,得到气井泡沫排水剂配方。并评价其静态发泡能力与动态携液能力,结果为质量分数70%的LAB与质量分数30%的SDS形成的发泡剂罗氏泡高138mm,搅拌泡沫体积480mL、半衰期520s;在通气量为8L/min的条件下对w(凝析油)=10%的地层水携液量达到82g。通过实验研究了不同w(凝析油)与不同w(发泡剂)的携液量之间关系,确定了在w(发泡剂)=2%、w(凝析油)=40%条件下携液量达到75g。并且研究了通气量与携液量之间的关系,确定了当通气量达到8～10L/min时泡沫排水剂的携液量可达到最佳。最后发泡剂经过120℃老化12h之后仍可保持原有性能基本不变,可满足吉林油田气井泡沫排水使用要求。     

椰油酰甘氨酸钠与两性表面活性剂复配泡沫性能探究

为探究椰油酰甘氨酸钠（SCG）与两性表面活性剂复配体系的泡沫性能,对泡沫体积、泡沫半衰期、临界胶束浓度（cmc）、表面张力进行测试。结果显示SCG在硬水中,pH=8时,泡沫体积最大,半衰期最小,说明此条件下泡沫量和稳定性表现最好。在pH为8时,SCG复配不同质量比两性表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱（F50）、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱（CHSB-35）、月桂酰两性基二乙酸二钠（MAB）、月桂酰两性基乙酸钠（LSH）,结果在去离子水中质量比为SCG︰F50=20︰10时泡沫体积最大。SCG与两性表面活性剂在固定质量比20︰10下测试cmc、表面张力,当SCG与F50复配时cmc最小,说明与椰油酰胺丙基甜菜碱复配在低浓度下最容易有效发泡。     

一种高性能绿色发泡材料的研究

考察了工业水解蛋白质量分数、温度以及不同添加物(玉米淀粉、十二烷基硫酸钠、硫酸锌)对于蛋白溶液发泡性能和泡沫稳定性的影响。采用混料均匀设计实验法探究发泡材料的组成。结果表明,当工业水解蛋白为15.5%,玉米淀粉为10.0%,十二烷基硫酸钠为3.2%,硫酸锌为2.0%,水为69.3%时,发泡溶液的发泡能力和泡沫的稳定性最好,发泡倍数16.7倍,泡沫半衰期在6 h以上。