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两性高分子表面活性剂的合成、表征及应用研究

作　者: 倪同标
导　师: 杨敬一
学　校: 华东理工大学
专　业: 油气储运工程
关键词: 原油乳状液 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸二甲基二烯丙基氯化铵表面活性剂/聚合物二元复合驱
分类号: TE39
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

我国大部分油田开采进入中后期,采出液含水率高,原有的采油工艺已不能满足油田开采的需要。表面活性剂/聚合物驱等三次采油技术成为提高原油采收率的主要手段,但由此造成采出液油水分离困难,严重影响油田生产。论文针对表面活性剂／聚合物二元复合驱采出液破乳开展研究,提出利用丁醇-环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚,通过丙烯酸改性合成丙烯酸聚醚酯,然后与丙烯酰胺(AM),2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)按1：7：3：1反应得到两性高分子聚合物破乳剂(BT-73)。采用IR、NMR、元素分析等表征方法对破乳剂BT-73结构进行分析,探讨了破乳剂结构和破乳性能之间的关系。通道测定界面张力、ζ电位等性质探讨BT-73破乳剂的破乳机理。对新疆油田实际采出液进行热-化学、热-化学-电场破乳实验,探讨合理的破乳工艺技术方案。研究表明在油水体积比1：1,表面活性剂、聚合物在0～1200 mg/L,当BT-73用量为20 mg/L,破乳温度50℃,沉降2小时后,采出液脱水率达到70%-86%,原油水含量在7%-12%,污水含油量在183.2～800.0mg/L,使用BT-73破乳剂的污水含油量明显小于其他破乳剂。热沉降后加电场强度为1100 V/cm的直流电场20～25 min,原油水含量小于2.5%,污水含油量小于500mg/L明显低于其他破乳剂。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-24
  1.1 研究背景及课题意义  10-11
  1.2 原油乳状液的形成与性质  11-15
    1.2.1 油水乳状液的形成  11-12
    1.2.2 原油乳状液的性质  12-15
  1.3 原油乳状液破乳技术研究进展  15-19
    1.3.1 热破乳  15
    1.3.2 化学破乳  15-16
    1.3.3 电场破乳  16-17
    1.3.4 超声波破乳  17-18
    1.3.5 微波破乳  18
    1.3.6 离心破乳  18
    1.3.7 微生物破乳  18-19
  1.4 原油破乳剂研究进展  19-22
    1.4.1 国外破乳剂进展  19-21
    1.4.2 国内破乳剂进展  21-22
  1.5 本课题研究方案  22-24
第2章实验方法  24-31
  2.1 BT系列破乳剂合成  24-25
    2.1.1 实验仪器及药品  24
    2.1.2 BT系列破乳剂的合成方法  24-25
  2.2 BT-73破乳剂结构表征  25-27
    2.2.1 元素分析  25-26
    2.2.2 IR表征  26
    2.2.3 NMR表征  26
    2.2.4 Zeta电位测定  26
    2.2.5 临界胶束浓度(CMC)测定  26
    2.2.6 界面张力测试  26-27
  2.3 原油乳状液的制备  27-28
    2.3.1 实验药品和仪器  27
    2.3.2 原油乳状液配置  27-28
  2.4 热-化学破乳  28
  2.5 热-化学-电场破乳  28-29
  2.6 原油水含量的测定方法  29-30
  2.7 污水含油量的测定方法  30-31
第3章结果与讨论  31-69
  3.1 BT系列破乳剂的合成思路  31-32
  3.2 破乳剂分子结构与破乳效果关系研究  32-36
    3.2.1 酯化反应对破乳效果的影响  33-34
    3.2.2 丙烯酰胺的影响  34
    3.2.3 二甲基二烯丙基氯化铵影响  34-35
    3.2.4 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的影响  35-36
  3.3 BT-73破乳剂的表征  36-40
    3.3.1 元素分析  36-37
    3.3.2 IR测试  37-39
    3.3.3 核磁共振测试  39-40
  3.4 BT-73破乳剂的性质  40-43
    3.4.1 临界胶束浓度CMC测定  40-41
    3.4.2 BT-73的ζ电位  41
    3.4.3 BT-73的流变性  41-42
    3.4.4 BT-73溶液的pH  42-43
  3.5 BT-73对SP原油乳状液的破乳研究  43-53
    3.5.1 BT-73与工业破乳剂破乳研究研究  43-47
    3.5.2 表面活性剂对油水乳状液稳定性的影响  47-48
    3.5.3 聚合物对油水乳状液稳定性的影响  48-51
    3.5.4 破乳剂用量对破乳脱水的影响  51-53
  3.6 破乳机理讨论  53-55
    3.6.1 ζ电位  53
    3.6.2 破乳剂浓度对界面张力的影响  53-54
    3.6.3 破乳剂浓度对乳状液流变性的影响  54-55
  3.7 新疆油田采出液的验证实验  55-65
    3.7.1 聚合物驱的破乳研究  56-58
    3.7.2 温度对SP二元复合驱破乳的影响  58-61
    3.7.3 表面活性剂对SP二元复合驱破乳的影响  61-64
    3.7.4 油水体积比对对SP二元复合驱破乳的影响  64-65
  3.8 热-化学-电场动态破乳  65-69
    3.8.1 表面活性剂的影响  65-67
    3.8.2 破乳剂的影响  67
    3.8.3 温度的影响  67-69
第4章结论  69-70
参考文献  70-75
致谢  75

两性高分子表面活性剂的合成、表征及应用研究

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