正負(fù)離子表面活性劑混合體系性質(zhì)及驅(qū)油作用研究.pdf

1、本文選取兩種十分有代表性的陰陽離子表面活性劑混合物，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和十二烷基硫酸鈉(SDS)的混合水溶液體系。對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，包括混合體系的相行為、流變性、微觀結(jié)構(gòu)等，并開展了關(guān)于該混合體系在三次采油(EOR)中的應(yīng)用研究。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： 首先，SDS/CTAB/H<,2>O混合體系具有復(fù)雜的相行為。組成的變化對(duì)混合體系相行為影響劇烈。在組成約為1：3或3：1時(shí)，體系發(fā)生分相，形成雙水相

2、(ATPS)?；旌象w系在一定組成下還能形成偏光相。在相圖中這兩個(gè)ATPS區(qū)和偏光區(qū)對(duì)稱分布并且十分狹窄。電解質(zhì)對(duì)混合體系相行為具有強(qiáng)烈的影響。它們能增大ATPS相區(qū)范圍，改變相區(qū)位置。并且在一定范圍內(nèi)電解質(zhì)濃度越大，相寬越大，位置偏移越大。尤其是一些離子半徑較大，電子云變形性較大的小分子有機(jī)鹽能極大地增加雙水相的形成范圍，改變ATPS區(qū)位置。 第二，冷凍蝕刻電鏡實(shí)驗(yàn)(FF-TEM)發(fā)現(xiàn)SDS/CTAB/H<,2>O混合體系在不同

3、組成下形成多種自組裝結(jié)構(gòu)。在ATPS區(qū)上相觀察到了層狀液晶結(jié)構(gòu)，而下相為球狀或棒狀短膠束。這與流變實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的上相具有較大粘度相一致。在體系中還發(fā)現(xiàn)了六方和立方液晶結(jié)構(gòu)。鹽的加入能促使體系微觀結(jié)構(gòu)由短的膠束結(jié)構(gòu)向三維有序的長(zhǎng)程結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。 第三，流變實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在混合體系的相圖中存在兩個(gè)粘度較高的區(qū)域。這兩個(gè)高粘區(qū)與ATPS區(qū)或偏光區(qū)相對(duì)應(yīng)，它們相互包括或部分重疊。電解質(zhì)的加入能進(jìn)一步增大混合體系高粘區(qū)的粘度，并且電解質(zhì)的離子半徑，濃度

4、，結(jié)構(gòu)等因素影響了增粘作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了一種特殊的小分子有機(jī)鹽，水楊酸鈉(NaSal)，它的加入使混合體系在較小濃度時(shí)就能具有三次采油用驅(qū)油劑所具備的粘度，使該體系作為一種新型的驅(qū)油劑成為可能。NaSal與SDS/CTAB混合物的相互作用復(fù)雜而且特殊，它能參與到SDS/CTAB有序組合體中，參與構(gòu)建表面活性劑長(zhǎng)程有序結(jié)構(gòu)。 第四，對(duì)疏水締合聚合物(HM-Polymer)的合成和水溶液性質(zhì)進(jìn)行了研究。與正負(fù)離子表面活性劑混合體系相比