双子表面活性剂溶液流变性研究.pdf

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1、精细石化工进展FI第‘11卷⋯第9期⋯ADVANCESINNEPE~FROCHEMICALS双子表面活性剂溶液流变性研究高大鹏张磊唐善法刘玉奎皮银银方文超(长江大学石油工程学院油气钻采工程湖北省重点实验室，荆州434023)摘要探讨了双子表面活性剂溶液独特流变性在提高原油采收率方面的应用前景，分析了双子表面活性剂溶液流变性与其聚集体形态间的依赖关系；并从分子结构、溶液浓度、温度、剪切速率以及外加剂等影响因素出发，详细阐述了双子表面活性剂溶液的增粘机理。最后针对阳离子双子表面活性剂在实际应用中的不足，对进一步开展阴离子双子表面活性剂溶

2、液流变性研究与应用提出了自己的看法。关键词双子表面活性剂流变性聚集体形态黏度目前，随着低渗透油藏开发逐渐被各大油田而其二聚体(阳离子双子表面活性剂)在水溶液所重视，聚合物驱对其应用的局限性愈见明显。中质量分数仅为1％时，就生成很长的线性胶束；鉴于双子表面活性剂优异的活性及其独特的溶液在质量分数为5％时，增粘效果明显，并具有粘弹流变性，其在提高中低渗油藏原油采收率方面受性；在质量分娄殳7％时，溶液跟胶一样¨引。到极大关注uJ。近年来，国内外关于双子表面冯玉军等研究发现，双子表面活性剂溶液活性剂溶液流变性研究主要集中于阳离子双子表的流变

3、性主要受胶束形状影响，而离子头基的性面活性剂方面，但阳离子双子表面活性剂在地层质对胶束形状影响甚微。如阳离子双子表面活性中相对较高的吸附损失限制了其作为驱替剂应用剂C一3一C·2Br一和阴离子双子表面活性的可能性，因此，有关阴离子双子表面活性剂及其C一2一C6·2Na在水溶液中均形成蝶状胶束。溶液流变性研究与应用逐步引起重视。据此，笔因此，在研究阴离子双子表面活性剂溶液流变性者对双子表面活性剂溶液流变性研究现状进行了时，可与相同胶束结构阳离子双子表面活性剂溶概述，并对阴离子双子表面活性剂溶液流变性研液进行类比。究发展趋势提出了自己的

4、看法。2影响双子表面活性剂溶液流变性的因素分析1双子表面活性剂溶液流变性与其聚集体形态2．1分子结构的依赖关系2．1．1碳链长度及其对称性的影响大量实验研究结果表明¨，双子表面活性Hirata等研究发现，季铵盐双子表面活性剂溶液内部形成的聚集体对其流变性有重要影剂随疏水链增长，溶液内部聚集体曲率变小。韩响。当溶液浓度超过其临界胶束浓度(c)时，利娟等¨对其溶液黏度行为的研究结果证实了双子表面活性剂分子会自动结合形成胶束。其胶这一点。50℃时阳离子双子表面活性剂束类型包括：球状胶束、棒状胶束、线形胶束、碟状(CH2)2一ot，03一[

5、(CH3)2NcH2+lBr一]2(记为胶束、网状胶束、蠕虫状胶束或管状及层状胶束聚C一2一C·2Br一)溶液黏度发生突变时，其对应集体【l；其中蠕虫状胶束体系是平衡聚合物系，浓度随烷基链增长而降低，大于该浓度后溶液黏具有网状胶束结构。大量文献报道表明，球状胶度则明显增大。束及棒状胶束对溶液黏度贡献较小，而当溶液中Oda等¨研究还发现，疏水链的对称性也影形成网状胶束、蠕虫状胶束时溶液粘弹性会明显增加¨引。单链单头基的表面活性剂在低浓度时通常形成球形胶团，增粘性较差；而双子表面活性收稿日期：2OLO—o6—29。作者简介：高大鹏，石油

6、工程专业本科，现参与双子表面活性剂在低浓度时即可形成曲率较小的胶束结构，增剂提高原油采收率方面的研究。粘效果明显。如十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)基金项目：国家重大专项(2oo8zxo5o24—04一o12)；中国石油天然气总公司中青年创新基金(2oo2rvm16)；长江大学大在水溶液中质量分数为10％时，黏度和水差不多，学生创新实验计划项目(0923)。2010年9月高大鹏等．双子表面活性剂溶液流变性研究响其溶液聚集体形态。当双子表面活性剂分子的束浓度值降低。Jiang等Ⅲ研究发现反离子对不对称性越明显，聚集体的曲率越大；当一条

7、疏水C，：一6一C：·2X一的临界胶束浓度值和胶束离解链长度不到另一条疏水链长度一半时，曲率增加度的影响按从小到大顺序排列如下：SO<尤为明显；此时溶液中只有球状或更小的胶束存NO3一

8、一酒石酸时，形成的聚集体曲率越小，增粘能力则相对更强。能形成明显的凝胶，并且含有这两种反离子的双2．1．2联接基长度及其类型的影响子表面活性剂在溶液中分别形成了右螺旋和左螺Oanino等研究发现，(CH2)一，CO一旋结构的聚集体，这