Gemini表面活性剂的合成及在三次采油中的应用

论文摘要

Gemini表面活性剂因其在纺织、材料、生物、农业、洗涤、化工、石油等领域的应用而受到人们的重视。在能源日益短缺的情况下,只有进一步提高采收率才能使有限的石油资源得到充分利用,而表面活性剂驱被认为是化学驱的一种最有效的驱油方式之一。由于Gemini表面活性剂跟传统表面活性剂相比具有较低的临界胶束浓度和更好的表面活性,还兼有聚合物和传统表面活性剂两种驱替剂的性能,因此在三次采油领域具有很大的应用潜力。本文对Gemini表面活性剂进行了较系统的综述,设计合成了Gemini表面活性剂,对其性能进行了表征,主要研究工作如下：1、合成了两个系列的Gemini表面活性剂,通过元素分析、红外光谱、核磁共振等方法对其结构进行了鉴定。并对其溶液的表面张力、界面张力、临界胶束浓度(CMC)、接触角等进行了测试。2、由于Gemini表面活性剂价格昂贵,一般是与传统的表面活性剂复配使用的。根据表面活性剂的复配原理,将各种类型的表面活性剂进行复配,通过复配筛选出性能优越的复配体系。对复配体系进行了界面张力、表面张力、接触角等测试以及抗盐、耐温性能的评价。3、利用真实砂岩微观模型对合成的Gemini表面活性剂进行室内模拟驱油实验,通过常规水驱油实验和不同的表面活性剂驱油实验的模拟,可以看出表面活性剂的驱油效率明显较水驱油有所提高,同时也进一步验证了表面活性剂的驱油机理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 表面活性剂概述
• 1.2.1 Gemini表面活性剂的结构和性质
• 1.2.2 Gemini表面活性剂的分类
• 1.3 Gemini表面活性剂的功能与应用
• 1.3.1 增溶作用
• 1.3.2 乳化和破乳作用
• 1.3.3 润湿作用
• 1.3.4 起泡和消泡作用
• 1.3.5 分散和絮凝作用
• 1.3.6 杀菌作用
• 1.3.7 洗涤作用
• 1.4 Gemini表面活性剂的研究进展
• 1.5 Gemini表面活性剂的驱油机理及影响因素
• 1.5.1 降低油水界面张力机理
• 1.5.2 润湿反转机理
• 1.5.3 提高表面电荷密度机理
• 1.5.4 驱油效果的影响因素
• 1.6 Gemini表面活性剂的复配原理
• 1.6.1 无机电解质与Gemini表面活性剂的相互作用
• 1.6.2 极性有机物与Gemini表面活性剂的相互作用
• 1.7 选题的目的、意义及研究内容
• 1.7.1 选题的目的和意义
• 1.7.2 研究的主要内容
• 参考文献
• 第二章 Gemini表面活性剂的合成及表征
• 2.1 引言
• 2.2 试剂与仪器
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 仪器
• 2.3 阳离子型Gemini表面活性剂SRL-1～SRL-6的合成
• 22H₅₀N₂Br₂（SRL-1）的合成'>2.3.1 阳离子Gemini表面活性剂C₂₂H₅₀N₂Br₂（SRL-1）的合成
• 30H₆₆N₂Br₂（SRL-2）的合成'>2.3.2 阳离子Gemini表面活性剂C₃₀H₆₆N₂Br₂（SRL-2）的合成
• 34H₇₄N₂Br₂（SRL-3）的合成'>2.3.3 阳离子Gemini表面活性剂C₃₄H₇₄N₂Br₂（SRL-3）的合成
• 38H₈₂N₂Br₂（SRL-4）的合成'>2.3.4 阳离子Gemini表面活性剂C₃₈H₈₂N₂Br₂（SRL-4）的合成
• 31H₆₈N₂Br₂（SRL-5）的合成'>2.3.5 阳离子Gemini表面活性剂C₃₁H₆₈N₂Br₂（SRL-5）的合成
• 32H₇₀N₂Br₂（SRL-6）的合成'>2.3.6 阳离子Gemini表面活性剂C₃₂H₇₀N₂Br₂（SRL-6）的合成
• 2.4 羧酸盐型Gemini表面活性剂SRL-7-SRL-8的合成
• 22H₄₀O₈Na₂（SRL-7）的合成'>2.4.1 羧酸盐型Gemini表面活性剂C₂₂H₄₀O₈Na₂（SRL-7）的合成
• 30H₅₆O₈Na₂（SRL-8）的合成'>2.4.2 羧酸盐型Gemini表面活性剂C₃₀H₅₆O₈Na₂（SRL-8）的合成
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 红外光谱分析
• 2.5.2 表面活性剂的表面张力、界面张力
• 2.5.3 表面活性剂的临界胶束浓度
• 2.5.4 表面活性剂润湿性能
• 2.6 本章小结
• 参考文献
• 第三章 Gemini表面活性剂的复配及性能测试
• 3.1 引言
• 3.2 试剂以仪器
• 3.2.1 试剂
• 3.2.2 仪器
• 3.3 Gemini表面活性剂的复配
• 3.3.1 阳离子Gemini表面活性剂与复合碱的复配
• 3.3.2 阳离子Gemini表面活性剂与阴离子表面活性剂（DBS）的复配
• 3.3.3 阳离子Gemini表面活性剂与非离子表面活性剂（OP-10）的复配
• 3.3.4 阳离子Gemini表面活性剂与阳离子表面活性剂的复配
• 3.3.5 阳离子Gemini表面活性剂与聚丙烯酰胺（PAM）的复配
• 3.4 Gemini表面活性剂润湿性能评价
• 3.5 Gemini表面活性剂抗盐耐温性能评价
• 3.5.1 Gemini表面活性剂抗盐性能的评价
• 3.5.2 Gemini表面活性剂耐温性能评价
• 3.6 本章小结
• 参考文献
• 第四章 室内模拟驱油实验研究
• 4.1 引言
• 4.2 试剂及仪器
• 4.2.1 试剂
• 4.2.2 仪器
• 4.3 驱油实验的室内模拟
• 4.3.1 表面活性剂SRL-2微观水驱油
• 4.3.2 表面活性剂SRL-3微观水驱油
• 4.3.3 表面活性剂SRL-2与表面活性剂JZ-12混合体系微观水驱油
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 论文总结
• 硕士学位期间论文发表情况
• 攻读硕士期间参与科研项目情况
• 致谢