CO₂混相驱用非离子表面活性剂的溶解性研究

北京缔森科技视窗高压反应釜在，CO2混相驱用非离子表面活性剂的溶解性研究中的应用

【作者】 靖立帅； 

【导师】 乔卫红； 

【作者基本信息】 大连理工大学， 应用化学， 2014， 硕士

【摘要】 针对低渗油藏储层渗透率低,自然能量不足,油井产量递减快,开发水平低,开采难度越来越大的特点,CO2驱油开采技术既能满足油田开发的需求,达到增产油气目的,又能解决CO2封存问题,实现温室气体的减排,保护大气环境。但是很多油藏在允许注入压力下不能达到混相,即CO2驱油中小混相压力高于允许注入压力。本论文探讨了表面活性剂在CO2中的溶解度,以期降低原油与C02的界面张力和降低小混相压力。本论文首先研究了3个系列非离子表面活性剂表界面性能。相对于直链脂肪醇聚氧乙烯醚(A系列)和双长链脂肪醇聚氧乙烯醚(B系列),疏水链尾部甲基化程度高的C系列非离子表面活性剂的表界面性能高,其中C3可将烷烃／水界面张力降低至超低值(10-3数量级)。在同一系列非离子表面活性剂中,γCMC随着EO数增加而增大。本文还设计并组建了一套测试表面活性剂在scCO2中溶解性的高压流程装置,其大工作压力和高工作温度可分别达到30MPa和150℃。重点研究并比较了3个系列非离子表面活性剂在scCO2中溶解性,结果表明甲基化程度高的非离子表面活性剂溶解性好,并且胶束-胶束相互作用联系是影响表面活性剂在scCO2中溶解性的主导因素。比较同一系列非离子表面活性剂的溶解性,EO数和疏水链长度的增加会降低表面活性剂的溶解性。温度、压力和scCO2密度都会影响C1的溶解性,γCMC对表面活性剂溶解性影响不大。进一步考察了醇对C1溶解性的影响,与C1疏水链长度相似的中等链长醇(正己醇)能有效降低C1的浊点压力。除了正癸醇,其它较短链的醇均能降低C1的浊点压力,且随着醇加入量的增加,降低效果越明显。后本论文合成了3个系列共14个含聚氧乙烯链的非离子表面活性剂缩水甘油醚,测定了它们的环氧当量,产率均在50%以上,通过ESI/MS对目标产物进行了表征,结构正确。与原料非离子表面活性剂的溶解性相比,缩水甘油醚的溶解性较差。

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