功能型高分子与表面活性剂囊泡的相互作用研究

论文摘要

在传统的水驱采油之后,仍有约70%的原油以不连续相的状态保留在油藏之中。鉴于目前全世界范围内的原油短缺问题,如何尽可能的提高这部分原油的采收率已经成为目前原油开采的一项主要任务。在水驱采油之后使用化学驱是目前最有效的减少原油保留率的方法。然而,以往在化学驱中使用的部分水解聚丙烯酰胺在实际应用过程中存在耐温、抗盐性差、易高温水解、易氧化降解等问题。近年来中外油田化学工作者在优选具备良好的抗温抗盐能力、适应恶劣环境,能与原油形成较低界面张力的功能型高分子、表面活性剂二元复合化学驱体系进行了许多研究。由于表面活性剂聚集形成囊泡后性能会有很大改进,因而,本研究将探讨用囊泡形式的表面活性剂与功能型高分子进行复配,考察了复配前后体系的流变学性质及乳化性能,并通过扫描电子显微镜、荧光光谱对体系的聚集体结构和溶液中的分子聚集行为进行了研究,并对相应机理进行了分析探讨。实验结果表明:复配体系的流变学性质和乳化能力得到了很大提升。通过调节囊泡的含量,可以控制复配体系的表观粘度。复配体系可以将传统二元复合驱油包水的乳化形式转化为水包油的形式,使乳状液流动性得到了很大提高。未加入表面活性剂的功能型高分子在模拟盐水溶液中通过分子间的疏水缔合作用聚集成三维网状结构,但加入囊泡后功能型高分子体系的聚集体结构发生了很大改变,囊泡浓度高时,聚集体结构与凝胶十分相似。升高温度和外加电解质都会使功能型高分子的粘度大幅下降,但功能型高分子与囊泡的复配后,由于分子的缔合方式发生了变化,结合的更加紧密,受升温影响较小。通过控制加入囊泡的量,功能型高分子与囊泡复配体系的增粘和乳化性能均可超过已有二元复合驱体系。囊泡与功能型高分子相互作用获得的良好效果为复合驱油剂的研究开辟了新的思路。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 丙烯酰胺类高分子概述
• 1.1.1 聚丙烯酰胺类高分子的国外发展状况
• 1.1.2 聚丙烯酰胺类高分子的国内发展状况
• 1.1.3 聚丙烯酰胺类高分子的应用
• 1.2 强化采油用高分子概述
• 1.2.1 强化采油用高分子的驱油机理
• 1.2.2 强化采油用聚丙烯酰胺
• 1.2.3 强化采油用高分子改进方向
• 1.2.4 功能型高分子概述
• 1.3 功能型高分子研究现状
• 1.3.1 功能型高分子的国外发展状况
• 1.3.2 功能型高分子的国内发展状况
• 1.3.3 抗温耐盐型高分子的分子设计
• 1.4 表面活性剂概述
• 1.4.1 表面活性剂在溶液中的聚集形态
• 1.4.2 囊泡
• 1.4.3 表面活性剂的加溶作用
• 1.4.4 囊泡的加溶作用
• 1.5 功能型高分子与表面活性剂相互作用的研究现状
• 1.5.1 功能型高分子与表面活性剂相互作用
• 1.5.2 功能型高分子与表面活性剂相互作用的影响因素
• 1.5.3 功能型高分子与表面活性剂复合体系的性质及研究方法
• 1.6 课题主要研究内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验原料及实验仪器
• 2.2 实验原理
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 功能型高分子的合成
• 2.3.2 表面活性剂的合成
• 2.3.3 囊泡的合成
• 2.3.4 乳化能力实验
• 2.4 测试及表征方法
• 2.4.1 分子量的测定方法
• 2.4.2 高分子溶液表观粘度的测量
• 2.4.3 高分子溶液荧光激发光谱的测定
• 2.4.4 扫描电镜
• 2.4.5 透射电镜
• 2.4.6 光学显微镜
• 2.4.7 界面张力的测定方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 功能型高分子的性质研究
• 3.1 功能高分子特性粘数和分子量
• 3.2 荧光光谱研究功能型高分子溶液中聚集行为研究
• 3.3 功能型高分子溶液流变性研究
• 3.3.1 二次去离子水中高分子的流变特性
• 3.3.2 模拟盐水中功能型高分子的流变特性
• 3.4 功能型高分子溶液的聚集体结构研究
• 3.4.1 模拟盐水中功能型高分子的聚集体结构
• 3.4.2 盐对功能型高分子的聚集体结构影响
• 3.5 功能型高分子溶液的乳化性能研究
• 3.5.1 功能型高分子体系乳化性能的外观表征
• 3.5.2 功能型高分子体系乳化性能的微观表征
• 3.6 本章小结
• 第4章 功能型高分子与囊泡的相互作用
• 4.1 囊泡的制备与表征
• 4.1.1 表面活性剂ADDB
• 4.1.2 囊泡的性质
• 4.2 功能型高分子与囊泡混合体系
• 4.3 混合体系的增粘性质
• 4.4 复配体系的聚集体结构研究
• 4.5 混合体系乳化性能研究
• 4.5.1 混合体系界面张力研究
• 4.5.2 混合体系乳化性能的外观表征
• 4.5.3 混合体系的乳化能力
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间所取得的成果和发表的文章
• 致谢