新型抗油、抗盐起泡剂体系的研究

摘要

表面活性剂被广泛应用于石油天然气工程，对表面活性剂进行合成、改性、复配研究以扩大其应用范围是石油天然气工程化学处理剂研究发展的一个重要方向。 通过大量的文献调研和实验研究，本文从顺丁烯二酸酐、聚乙二醇、全氟辛酸、二甲基丙二胺等原料出发，合成了类似双子表面活性剂结构的表面活性剂。并且利用含活性基团的不饱和单体聚合合成了具有抗油、抗盐能力的梳状结构的大分子表面活性剂。该表面活性剂，分子量大，在分子骨架上具有多种活性基团，如叔胺基团、羧酸盐基团、含氟烃链、磺酸盐基团和磷酸酯基团等。这些活性基团极大的改善了表面活性剂的亲水亲油性能，提高了表面活性剂在含油、含盐介质中的驱液能力。磺酸盐基团和磷酸盐基团在含油、含盐介质中，有助于提高表面活性剂的起泡性能，因而减弱了油的消泡作用。电正性的叔胺基团和含氟基团在表面活性剂分子上，有助于提高抗油性和抗盐性。为了评价表面活性剂的应用效果，我们利用常规的手段对表面活性剂溶液的表面张力、泡沫性能、携水能力以及表面活性剂的合成进行了详细的研究。将合成的梳状大分子表面活性剂，按照一定比例和表面活性剂CAB、CHSB进行复配得到了优良的抗油、抗盐起泡剂复配体系。 实验结果表明，在一般油、气井的使用介质中，该起泡剂具有非常优异的泡沫性能。在表面活性剂使用浓度小于1％时，其罗氏泡沫高度初始值介于190～250rnm，3min后泡沫高度达到210～350ram，泡沫携液量达到80％以上。对于不同的工作介质，起泡剂的使用量存在最佳值；在使用介质恶化的条件下(含油量或矿化度较高时)，也可以通过适当的提高起泡剂的使用量得到较好的泡沫性能。综合而言，该起泡剂体系由于其具有优良的抗油抗盐特性和泡沫性能，使其在三次强制采油、采气中比原有一般起泡剂有很好的应用前景。

目录

文摘

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声明

1.绪论

1.1泡沫排液采气和泡沫驱油的研究概况

1.2泡沫的概念

1.3泡沫的稳定性

1.3.1泡沫的衰变机理

1.3.2影响泡沫稳定性的因素

1.3.3评价稳定性的方法

1.3.4提高泡沫稳定性的方法

1.4起泡剂

1.4.1对起泡剂的要求

1.4.2起泡剂的种类

1.4.3国外同类研究进展

1.4.4对起泡剂的评价方法

1.5本文研究的主要内容

1.5.1目标表面活性剂的研究

1.5.2复配助剂的研究

1.5.3对起泡体系剂的泡沫性能进行评价

2.抗盐、抗油起泡剂体系的确定

2.1主要仪器和化学试剂

2.1.1主要仪器

2.1.2主要化学试剂

2.2主要活性物的合成

2.2.1主要单体的合成及部分单体衍生的表面活性剂泡沫性能

2.2.2梳性大分子共聚物的合成及泡沫性能

2.3复配助剂的选定

2.3.1表面活性剂复配规律

2.3.2复配助剂性质和复配比例的确定

3.抗盐、抗油起泡剂体系泡沫性能研究

3.1主要的仪器及化学品

3.1.1主要仪器

3.1.2主要化学品

3.2矿化度对体系泡沫性能的影响

3.3凝析油对体系泡沫性能的影响

3.4体系表面张力的研究

3.5不同油-水体系起泡剂用量的探讨

4.结论和建议

4.1结论

4.2建议

参考文献

致谢

附录