物化渗流过程中表面活性剂损失的研究

本文研究了表面活性剂——高岭土、蒙脱土、石英及老君庙油田L层油砂体系们吸附等温线,吸附不遵循Langmuir规律。表面活性剂溶液在模拟岩芯及天然岩芯中渗流时损失严重,体系中加入聚无机电解质,可显著地降低吸附损失。     

弱碱三元复合体系各组分作用关系研究

辽河油区锦16块(西)面临油层非均质性严重、采出程度高和含水率高等开发难题,亟待采取提高采收率技术措施.针对油田开发实际需求,在室内实验的基础上,研究了不同类型聚合物和表面活性荆对复合体系粘度和界面张力的影响,并探讨了表面活性剂浓度对三元复合体系溶液的增粘特性,以及碱浓度对三元复合体系溶液粘度和聚合物分子结构的影响,并首次利用界面张力值来评价表面活性剂在天然油砂上的吸附特性.实验结果表明,聚合物添加剂对界面张力存在不利影响,使复合体系的界面张力值升高.表面活性荆分子与聚合物分子链形成络合结构,对三元复合体系溶液具有增粘作用.不同类型表面活性荆在天然油砂上的吸附量存在差异,羧酸盐类表面活性剂在天然油砂上的吸附量最低.     

包合作用降低十六烷基三甲基溴化铵在黏土上的吸附

固定十六烷三甲基溴化铵(CTAB)浓度为0.15 mmol/L,改变β-环糊精(β-CD)浓度,测定了β-CD/CTAB混合水溶液30℃时的表面张力,由表面张力升高段与稳定段的拐点,求出水溶液中β-CD-CTAB包合物的包合比为1.53:1.通过红外光谱确认了该包合物的存在.测定不同浓度的该包合物溶液与钠基蒙脱土相互作用8小时后的表面张力,由CTAB溶液表面张力～溶液浓度曲线求得吸附后包合物溶液中CTAB浓度,取为吸附平衡浓度,并计算CTAB在钠基蒙脱土上的吸附量,构建包合物溶液中CTAB的吸附等温线,与采用相同方法求得的CTAB的溶液吸附等温线相比,CTAB的饱和吸附量降低75%.讨论了有关的机理.此结果为阳离子表面活性剂用作驱油剂提供了新思路.图7参7.     

双子表面活性剂在石英砂上的吸附规律研究

利用亚甲蓝法,测量双子表面活性剂与普通阳离子表面活性剂CTAB在石英砂上的吸附等温线.结果表明:双子表面活性剂的联接基长度对其在石英砂表面上的吸附具有很大的影响;疏水烷基链长度同样影响饱和吸附量,但是影响较小;另外,相同疏水烷基链长度的阳离子双子表面活性剂在石英砂表面上的饱和吸附量接近普通阳高子表面活性剂CTAB在石英...     

天然表面活性剂和Ca2+对沥青/二氧化硅表面相互作用力的影响

采用原子力显微镜(AFM)胶体探针技术测试了不同溶液环境中沥青和二氧化硅表面间的相互作用。酸性水溶液环境中,二氧化硅表面在吸附阳离子类天然表面活性剂后疏水性增强,与沥青间的长程作用力为较弱的排斥力,而黏着力较大。溶液中存在Ca2+时,它会优先吸附在二氧化硅表面,压缩其表面的双电层,因此沥青和二氧化硅表面间的长程排斥力和黏着力均减小。在强碱性环境中,Ca2+形成一级水解物CaOH+,它在二氧化硅表面吸附后,不仅压缩了双电层,且使其电负性减弱。阴离子表面活性剂通过静电作用吸附在CaOH+外层,增强了二氧化硅表面的疏水性,因此沥青和二氧化硅表面的长程作用力由排斥力转变为吸引力,黏着力随着Ca2+浓度的增加而增大。沥青液滴和二氧化硅颗粒的Zeta电位值能合理的解释所得的力曲线。本文定量的描述了沥青和二氧化硅表面间的相互作用行为,为天然表面活性剂及Ca2+在油砂水基分离过程的作用进行了机理分析。     

表面活性剂和洗涤剂

TQ 649.1 JSH 9709201关于磷化石油梭酸盐降低吸附的研究~Stody ondeereasing the adsorption of magnetized petroleumearboxylate〔刊,中〕/Hou Jirui…//石油学报一1996,(3).一71~77 研究了磷化石油梭酸盐表面活性剂前后,采用该表面活性剂在高岭土表面上表面静态吸附的变化。结果表明:在高岭土表面上磁化石油梭酸盐的吸附速北较快,而且液固比小于未磁化石油狡酸盐的液固比。虽然大大地降低了吸附等温线的最大值,但是磁化表面活性剂吸附等温线仍有最大值。可以断定已改变T吸附模式。(1997:201784)TQ 649.6 JSH 9709202磷酸醋表面活…     

应用G^E模型对比和预测液相混合物在固体表面的吸附

描述液体混合物在固体表面吸附的新GE模型与传统的吸附平衡模型相比,该模型的吸附相是一种吸附质和吸附剂的混合物,并且吸附剂是一种附加成分.通过向吸附质-固体-溶液中引入吉布斯过剩能GE,这种吸附自由能与所有组分各自的活动系数相关联.这个概念以下简称为ASST(吸附质-固体-溶液理论),从而使得吸附平衡和热性能的热力学描述更具一致性.评估中应用威尔逊模型计算吉布斯过剩自由能GE.初步结果显示,用ASST去比较不同类型的表面过剩等温线和预测它们的温度关系曲线有很好的效果.此外, 如果描述吸附剂和各相流体相关性的参数已经通过不同表面过剩等温线进行了估算,那么该理论可以预测二元液态混合物的表面过剩等温线.     

新型季铵盐 Gemini表面活性剂润湿性能测定与润湿模型建立

为了揭示季铵盐型Gemini表面活性剂的润湿性能及润湿动力学机制,采用悬滴法测定了817、A37、A42、G50、G51及G53共6种季铵盐型Gemini表面活性剂溶液在亲水/亲油云母表面的润湿角变化过程,比较并筛选出了具有较好润湿反转性能的表面活性剂。通过对润湿机制的分析,建立了表面活性剂溶液在云母表面的润湿模型并用实验数据进行验证。结果表明,G51、817对天然云母片表面的润湿反转效果较好,通过静电引力在云母表面物理吸附,可分别将亲水云母表面转变为强亲油与弱亲油表面;G50、G53对亲油处理后的云母片润湿反转效果较好,通过范德华力和静电引力在云母表面物理吸附,可将亲油云母表面转变为弱亲水表面。建立的润湿模型与实验数据间的相关判定系数为0.8803数0.9988,可用于表征表面活性剂溶液在云母表面的润湿过程。     

石油羧酸盐的磁化降吸附研究

探讨了磁化前后，石油羧酸盐表面活性剂在高岭土表面静吸附规律的变化。实验发现，经磁化处理的石油羧酸盐表面活性剂，在高岭土表面的吸附速度变快，液固比变小，吸附等温线仍有最大值，但已大为下降，从而推断其吸附模式发生改变。     

羧酸盐型Gemini表面活性剂的吸附性能研究

本文研究了自制羧酸盐型Gemini表面活性剂CGS-2的表面活性及NaCl对其表面活性的影响,并考察了液固比、吸附时间和浓度对CGS-2在砂岩表面静态吸附量的影响。结果表明,CGS-2水溶液的临界胶束浓度为0.0223 mmol/L,比普通单链表面活性剂月桂酸钠低2 3个数量级,表面张力最低可降至29.49 mN/m;适量加入NaCl可降低CGS-2溶液的临界胶束浓度。CGS-2在砂岩上的吸附等温线符合Langmuir吸附等温式,液固比为30∶1、吸附时间为36 h,25℃下CGS-2的饱和吸附量为8.93 mg/g。图8表1参14     

NEW TECHNIQUES AND METHODS FOR THE STUDY OF AGGREGATION, ADSORPTION, AND SOLUBILITY OF ASPHALTENES. IMPACT OF THESE PROPERTIES ON COLLOIDAL STRUCTURE AND FLOCCULATION

The solubility of Furrial asphaltene in toluene was 57g L^-1. However, using a new technique, based on the precipitation of this sample by the phenol PNP, we found that a fraction [2], comprising 47% of the asphaltene, is of low solubility. This suggested that this material constitutes the colloidal phase, and the rest acts as the dispersing fraction. This technique allowed the fractionation of asphaltenes in fractions A₁, A₂, and A₃ according to solubility, going from practically insoluble (A₁) to low (A₂, 1 g L^-1) to high (A₃, around 57 g L^-1). The adsorption isotherms of asphaltenes on glass and silica in toluene consist of a sequence of steps or step-wise adsorption. The first layer or first step is formed by the adsorption of free asphaltene molecules and by small aggregates (aggregation number between 3 and 6) which saturate the glass or silica surface in the usual manner (L-type or H-type isotherms). However, we suggest that the second, third, and other asphaltene layers adsorb sequentially according to the above differences in solubility. The very slow changes with time and the negligible desorption from the surface measured for the above isotherms were interpreted as the effect of packing or the building up of a well packed layer. This would be achieved by the slow formation and rupture of bonds between neighboring molecules at the surface. Thus, molecules with difficulties to pack, adsorbed by a kinetically controlled process, are either rejected or relocated in a thermodynamic controlled process. The above results and ideas were used to improve the models for asphaltene and petroleum colloids and to underscore the importance of surfaces and colloid dispersants in asphaltene precipitation during the production of crude oils. For instance, the results described below suggest that colloids are constituted by a well packed and insoluble asphaltene core, impervious to the solvent, and by a loose packed periphery which, by allowing solvent penetration, keep the colloid in solution. According to this model, desorption of compounds in the above loosely packed periphery, such as the one promoted by a surface, would be the main cause of asphaltene precipitation from crude oils. In this case, solubility reductions caused by pressure drops during oil production would have a minor effect. Also, preliminary number average molecular weights M_n for four asphaltenes, obtained using a new procedure, are presented here. The M_n values obtained ranged from 780 to 1150 g/mol.     

Mixed Micelle Formation and Adsorption of Anionic/Nonionic Surfactant Mixture on Barite for Drilling Fluids

Adsorption of surfactants on barite from aqueous solution is of interest for flotation and purification processes. A study of the adsorption of the anionic/nonionic surfactant mixture C₁₀ H₂₁N₂ Φ SO₃(ANO)/C₉ Φ E - ₁₂ (ETH) on barite showed that the adsorption isotherm of the nonionic C₉ Φ E - ₁₂ (ETH) was altered by the anionic, C₁₀ H₂₁ N₂ Φ SO₃(ANO). Although the adsorption of the anionic was affected by the nonionic surfactant and enhanced its isotherm. The reason for this is associated with change in the micelle composition. Variations of the surface tension of the anionic/nonionic mixed surfactant systems against mole fractionchanges were studied. Physical parameters, particularly maximum adsorption density Γ_max, area occupied per molecules, activity coefficients, and free energy of micelle were also investigated. The adsorption isotherm was analyzed, these parameters confirm that the synergistic action of mixed micelle as collector for barite depends on its mole fraction. The optimum recovery of barite was obtained with 0.8 mol fraction. The results were discussed according to the obtained physical properties of the system at solution/air and barite/liquid interfaces.     

高硅沸石分子筛ZSM-11用于CH4与N2吸附分离性能的研究

以四丁基氢氧化铵为模板剂,通过调节铝源和硅源的比例合成了两种高硅铝比(n(Si)/n(Al)=100、500)沸石分子筛ZSM-11,采用XRD、TG和N2吸/脱附等方法对ZSM-11分子筛进行了表征分析,测试了样品在500 kPa下对CH₄和N₂的吸附性能。结果表明,ZSM-11-500样品的比表面积和吸附容量略高于ZSM-11-100,两个样品的CH₄/N₂吸附选择性均达到4.0以上,优于商业吸附剂水平。混合气体穿透模拟结果显示,ZSM-11具有良好的CH₄/N₂分离能力,且对于低浓度煤层气中CH₄的富集纯化脱除N₂具有良好的应用前景。     

四川盆地龙马溪组页岩的CH4和CO2气体高压吸附特征及控制因素

通过对四川盆地重庆地区下志留统龙马溪组的钻井岩心和野外露头等进行分析,利用高压吸附仪分析了页岩中CH₄、CO₂气体的吸附性能,并采用N₂吸附法、CO₂吸附法、场发射扫描电子显微镜(FE_SEM)和X-射线衍射(XRD)等技术,从孔隙结构、有机碳含量、矿物成分、温度和单位压力变化等方面探讨页岩吸附能力的影响关系。研究表明,龙马溪组页岩CH₄、CO₂吸附曲线具有Ⅰ型等温线特征,用Langmuir模型回归等温线能较好地拟合实验数据;页岩的总孔体积、比表面积与饱和吸附量体现良好的线性相关关系,且正相关;页岩有机质和矿物成分通过控制着微米_纳米级孔隙的相对丰度影响着气体的吸附和储存,微孔、中孔孔体积及孔隙度均随总有机碳含量(TOC)值增加而增大;TOC值越大,页岩的饱和吸附量就越大,二者具有良好的正相关性;吸附气量与黏土矿物含量呈正线性相关,与脆性矿物含量呈现相反的变化规律。温度升高会加快气体解吸速度,降低吸附量;此外,页岩对CO₂吸附能力高于CH₄。     

储层矿物上表面活性剂损耗规律的研究

本文在结合大庆油田三元复合驱（ASP）的地质条件下,系统评价了在ASP体系中表面活性剂测定方法,确定了储层中不同单矿物与表面活性剂相互作用机理、损耗规律及其影响因素,复合矿物组合对表面活性剂损耗的协同效应。研究表明储层中粘土矿物的表面活性剂损耗量通过大于储层中其它矿物颗粒的表面活性剂损耗量,为其4－5倍;ASP复合体系中表面活性剂的损耗量为单一表面活性剂体系中的2－5倍,表面活性剂损耗量大的矿物,其矿物组合的损耗量也大。     

介孔碳及其铁改性材料吸附水中对硝基苯酚

采用水热合成法以F127为模板剂制备介孔碳材料（MC）,一步合成法引入Fe(NO ₃ ) ₃ •9H₂O得到铁改性介孔碳材料（Fe/MC-x,x为合成原料中铁源与间苯二酚的摩尔比,x=0.5、1、1.5）,对改性前后的材料进行TEM、N₂吸-脱附、XRD及FI-TR表征,通过考察吸附剂量、吸附等温线、吸附动力学对其吸附水中对硝基苯酚（p-NP）进行了研究。结果表明,所得MC和Fe/MC-x的孔径分布集中于3~4 nm,比表面积分别为643.6、635.6、636.0和587.2m²/g。实验条件下,Fe/MC-x的吸附性能优于MC,其中Fe/MC-1.0有最大吸附量220.35 mg/g,对应去除率为92.33%;平衡吸附量均与初始浓度呈正相关,与吸附剂投加量呈负相关,高温不利于吸附,P-NP在MC和MC-x上的吸附行为符合Freundlich模型;改性行为加快了吸附速率,吸附过程符合准二级动力学模型,主要为化学吸附控制吸附速率。     

吸附剂制备及其对水中铅、镉离子的吸附研究

通过添加皂土,采用水溶液聚合法,合成了多孔水凝胶复合吸附剂.分别利用扫描电镜和红外光谱以对吸附剂的结构进行了表征,并将其应用于水中铅和镉重金属离子的吸附.结果表明:所制备的水凝胶试样为网状多孔结构;在初始溶液pH值5～6,吸附时间6 h,Pb2+的质量浓度50 mg/L,Cd2+的质量浓度10 mg/L的条件下,吸附剂...     

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Ｈ２Ｓ在天然气、焦炉煤气和半水煤气等工业气体中是一种有害杂质,它不仅对输运管路,设备等造成腐蚀,影响后续加工过程,而且更严重地威胁人身安全属必须控制的环境污染源之一,迄今为止的脱硫工艺包括干法和湿法两大类,地低含硫气体处理。大部分干法工艺所用脱硫剂均不能再生;相比之下,湿法工艺硫负荷高。湿法工艺包括吸收法和湿式氧化法,尽管以醇胺吸收为代表的化学吸收法早已在工业中得到应用,但吸收法实质上只是对气体中     

石油磺酸盐在多孔介质中的色谱效应

本文研究了石油磺酸盐KPS－2在砂管岩心中的色谱效应及其影响因素。流动实验结果表明单、双磺酸盐在岩心砂上的吸附有明显的差别,是导致KPS－2的色谱效应的主要因素。在复合驱体系中加入1％碱剂碳酸钠可以大大地降低石油磺酸的吸附量和色谱分离程度;在稀表面活性剂体系中,聚合物与表面活性剂的不兼容性表现为水解聚丙烯酰胺的加入使KPS－2的色谱分离增加,在动态条件下石油磺酸盐进入油相中的量较小。     

S/P二元复合体系静态吸附室内研究

在中原油田采油五厂条件下,测定了固液界面吸附量和二元复合体系等温吸附曲线。结果表明,聚合物和表面活性剂在二元复合体系中的规律和特征,都符合朗格缪尔等温吸附曲线,但是缔合聚合物AP-P5二元复合体系的聚合物最大饱和吸附量分别为0.310 mg/g砂和0.350 mg/g砂,明显低于部分水解聚丙烯酰胺Y2的吸附量;而大庆石油磺酸盐DQ表面活性剂在天然油砂上的吸附量分别为6.60 mg/g砂和6.40 mg/g砂,远高于磺酸盐MJ2的吸附量。