阴-非离子型表面活性剂CO_2泡沫影响因素研究

摘要

选用4种表面活性剂作为起泡剂,其中N-NP-15c和N-NP-21c为非离子型表面活性剂,N-NP-15c-H和N-NP-21c-H为新合成的阴-非离子型表面活性剂,非离子基团为聚氧乙烯基,阴离子基团为磺酸基。利用高温高压搅拌式可视化泡沫仪,对表面活性剂进行高温高压和高盐条件下的CO2泡沫性能测试;研究了不同因素对CO2泡沫性能的影响规律,包括起泡剂浓度、矿化度、Ca2+浓度、温度和压力等。实验结果表明,N-NP-15c-H的起泡性能最好,抗温达125℃。在起泡剂质量分数0.7%、压力10 MPa、矿化度(NaCl)50 g/L、125℃时,泡沫的起泡体积和半衰期分别为81.6 mL和10.8 min。随着起泡剂质量分数的增大,CO2泡沫的起泡体积和半衰期均先增大后减小,最佳加量为0.7%;高温和高矿化度(高Ca2+浓度)都不利于CO2泡沫的稳定;压力升高则能显著提高CO2泡沫的性能,压力由5 MPa增至12 MPa时,泡沫起泡体积由87.9 mL增至165.8 mL,半衰期由34.5 min增至295.2min。