AoS与CHSB复配体系的表面扩张性质和泡沫性能.pdf

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1、2012年9月西安石油大学学报(自然科学版)Sep．2012第27卷第5期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)VoI．27NO．5文章编号：1673-064X(2012)05-0054-04AoS与CHSB复配体系的表面扩张性质和泡沫性能刘宏生，吕昌森，杨莉，姜冬阳(大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712)摘要：为考察OL．烯烃磺酸钠(AOS)与椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱(CHSB)复配体系在大庆油田泡沫驱中应用的可行性，利用界面流变仪和泡沫扫描仪研究了AOS与CHS

2、B复配体系的表面张力、表面扩张黏弹性及泡沫性能．实验结果表明：与单剂体系相比，AOS与CHSB复配体系的界面张力和临界胶束浓度均降低．当AOS与CHSB质量比为6：4时，复配体系的表面张力和临界胶柬浓度达到最低．AOS与CHSB复配体系的表面扩张黏弹性和相角随浓度增加先增加然后降低．复配体系的表面扩张黏弹性好于单纯AOS和CHSB体系，在AOS与CHSB质量比为6：4时，复配体系的表面扩张黏弹性最强．AOS与CHSB复配体系的泡沫稳定性有明显提高．在AOS与CHSB质量比在4：6—7：34间，复配体系的泡沫性能最佳．关键词：一烯烃磺酸钠；椰油酰胺丙基羟

3、磺基甜菜碱；复配体系；表面扩张黏弹性；泡沫性能中图分类号：TE39文献标识码：A近几年表面活性剂复配研究引起了广大科研人驱中的应用提供有益指导．员的关注，表面活性剂复配体系的性能往往优于单一表面活性剂，同时可以降低经济成本⋯．目前关1实验部分于阴离子、阳离子、非离子及两性离子表面活性剂的1．1实验药品和仪器复配研究文献报道较多¨，大部分是关于复配体．烯烃磺酸钠(AOS，西安南风日化公司)，椰油系临界胶束浓度及表面张力的研究，而关于表面活酰胺丙基羟磺基甜菜碱(CHSB一35，上海圣轩生物性剂复配体系的表面扩张黏弹性及泡沫性能研究较化工有限公司)，去离子水

4、(自制)，氮气(大庆雪龙少．仅一烯烃磺酸钠(AOS)与椰油酰胺丙基羟磺基甜气体公司)．界面流变仪tracker、泡沫扫描仪Foam菜碱(CHSB)均具有良好的起泡性、抗硬水性、生物scanner(法国IT—CONCEPT公司)．降解性、低毒性及配伍性等特点，被广泛应用于洗涤剂、化妆品、纺织、矿物浮选及石油天然气开采等不1．2实验方法同领域J．目前国内外关于AOS与CHSB复配体1．2．1表面张力测量选用界面流变仪进行测量，系的表面扩张黏弹性及泡沫性能鲜有相关的报道．实验温度45℃，平衡20min读取表面张力值．本文使用界面流变仪和泡沫扫描仪研究了AOS

5、与1．2．2表面扩张黏弹性测量当界面受到周期性CHSB复配体系的表面张力、表面扩张黏弹性及泡压缩和扩张时，界面张力也随之发生周期性变化，扩沫性能，为AOS与CHSB复配体系在大庆油田泡沫张模量()定义为界面张力()变化与相对界面面收稿日期：2012-02—13基金项目：国家科技部重大专项“聚合物驱后进一步提高采收率新技术”(编号：2011ZX05010-005)资助作者简介：刘宏生(1979-)，男，工程师，主要从事泡沫驱机理研究．E-mail：liuhsh—eor@petrochina．com．CFI刘宏生等：AOS与CHSB复配体系的表面扩张性质和

6、泡沫性能一55～积(A)变化的比值，即：s=dy／((L4／A)=dy／dlnA．2结果与讨论对于黏弹性界面，界面张力的周期性变化与界面面积周期性变化之间存在一定的相位差0，称为2．1AOS与CHSB复配体系的表面张力扩张模量的相角．相角反映了黏性部分和弹性部分AOS与CHSB复配体系表面张力如图3所示．的比值，是界面膜黏弹特性的定量表征引．界面流变仪示意图如图1，把6mL待测液装入样品池，注射器吸人空气，45qC预热20min．马达通过注射器将空气注入待测液中，平衡5rain后，对马达施加0．2Hz的正弦扰动，摄像机拍摄气泡面积的瞬间变化，通过软件处

7、理，可以得到表面扩张黏弹性．质量分数，％图3AOS与CHSB复配体系的表面张力Fig．3Surfacete珊ion0ftIIecomp0undedsystelm0fAoSwitllCHSB由图3可知，AOS的界面张力低于CHSB的，但AOS的临界胶束浓度(CMC)高于CHSB的．AOS与CHSB复配体系的界面张力和临界胶束浓度均出现降低．当AOS与CHSB质量比为6：4时，复配体系的表面张力和临界胶束浓度达到最低．这表明AOS与CHSB复配体系的协同增效作用效果较好．图1界面流变仪示意图Fig．1Schema~diagram0fin~rfacialrh

8、~meter2．2AOS与CHSB复配体系的表面扩张性质AOS与CHSB复配体系表面扩张黏弹性