耐溫微乳液和開關(guān)乳狀液的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、油水混合體系根據(jù)其粒徑大小和是否熱力學(xué)穩(wěn)定可以將其分為乳狀液、納米乳液和微乳液。微乳液是一種熱力學(xué)穩(wěn)定體系，具有著液滴粒徑小，界面張力低，增溶能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此可以用于產(chǎn)層修復(fù)、沖洗井壁、處理含油固廢等領(lǐng)域。乳狀液具有著液滴粒徑大，表面活性劑用量少的特點(diǎn)，通過表面活性劑水溶液的加入，原來(lái)粘度較大的原油能夠形成O/W型乳狀液，大大降低了粘度，在原油開采和管輸過程中有著極好的應(yīng)用前景。
　　第一章是前言，首先介紹了本文的研究背景和立體

2、意義，研究耐溫型微乳液和開關(guān)型乳狀液的制備及在油田背景下的應(yīng)用。介紹了微乳液的基本概念、形成機(jī)理及特性，并對(duì)溫度不敏感微乳液和微乳液在石油工程領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行了概述。接下來(lái)介紹了開關(guān)型表面活性劑在近些年的研究進(jìn)展，并著重探討了CO2開關(guān)型表面活性劑的優(yōu)缺點(diǎn)，介紹了制備CO2開關(guān)型乳狀液在原油采輸過程中能夠調(diào)控乳液穩(wěn)定性的特點(diǎn)，方便原油的乳化降粘和破乳脫水。
　　第二章研究了微乳液修復(fù)地層損害及處理含油固廢。修復(fù)井下的地層損害，需

3、要應(yīng)對(duì)溫度較高的地層條件，因此制備了一種耐溫型微乳液。選用了烷基糖苷和平平加O-25作為表面活性劑，正丁醇作為助表面活性劑制備了一種耐溫型微乳液，并研究了溫度、鹽濃度、酸濃度對(duì)微乳液增溶能力和相行為的影響，繪制了微乳液的擬三元相圖，發(fā)現(xiàn)該微乳液具有耐高溫（室溫～100℃）、耐高鹽(0～30wt％CaCl2)、耐酸（0～9 wt％）的特性，通過鹽的加入，其密度控制在1.0～1.3 g/cm3，能夠適應(yīng)井下復(fù)雜工況。接下來(lái)表征了微乳液的界面

4、張力和潤(rùn)濕能力，并通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)證明微乳液能夠良好的解除界面潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)、油基泥漿污染、有機(jī)垢析出等帶來(lái)的地層損害，并研究了溫度對(duì)其界面張力和清洗能力的影響，發(fā)現(xiàn)隨著溫度升高，界面張力降低，清洗能力增強(qiáng)。之后使用該微乳液在室溫條件下清洗含油污泥和含油鉆屑，將其含油率都降低到2％以下，證明微乳液對(duì)含油固廢具有很好的清洗能力。
　　第三章研究了開關(guān)型乳狀液及其應(yīng)用。本章使用了油酸鈉作為主表面活性劑，研究了油酸鈉水溶液的CO2開關(guān)性，通入

5、CO2，油酸鈉水溶液pH下降;在加熱條件下通入N2排出了CO2，油酸鈉水溶液pH升高。接下來(lái)使用油酸和油酸鈉復(fù)配制備了乳狀液，并研究了表面活性劑HLB值、礦化度、聚合物對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響。向制得的穩(wěn)定的乳液中通入了CO2，乳液迅速破乳，通過顯微鏡、zeta電位、pH計(jì)等手段研究了乳液的CO2響應(yīng)性。接下來(lái)，再在加熱的條件下向破乳后的乳液中通入N2，乳液重新恢復(fù)穩(wěn)定性。重復(fù)三次這個(gè)響應(yīng)過程，發(fā)現(xiàn)乳液具有良好的CO2開關(guān)性，說明該表面活性劑