研究方向及近期研究簡介

研究方向及近期研究簡介 提高采收率方向簡介 課題組近期研究簡介 內(nèi) 容 1、油田化學(xué)系油田化學(xué)研究所簡介 油田化學(xué)系成立于 2003年，下設(shè)“鉆井液與完井液研究室”和“采油化學(xué)研究室”，目前共有教職工 23人，其中教授 6人，泰山學(xué)者 1人，副教授 8人；具有博士學(xué)位 14人（在讀 3人）。為本科生和研究生開設(shè)油田化學(xué)、化學(xué)原理 、提高高采收率原理、鉆井液工藝原理、油氣田環(huán)境保護、油氣層保護技術(shù)等 10多門課程。 一、提高采收率方向簡介 2、主要研究方向 （ 1）提高采收率與采油化學(xué)方向 以堵水調(diào)剖為中心的提高采收率技術(shù) 油田污水改性處理與防腐理論與技術(shù) 油水井高溫酸化壓裂添加劑研制開發(fā) 油水井出砂機理與化學(xué)防砂技術(shù) 稠油降粘開采新技術(shù) 2、主要研究方向 （ 2）鉆井液完井液化學(xué)與工程方向 井壁穩(wěn)定理論與鉆井液防塌技術(shù) 深井超深井鉆井液完井液技術(shù) 海洋鉆井液及環(huán)境保護技術(shù) 油氣層保護理論與技術(shù) 鉆井液防漏堵漏新技術(shù) 提高采收率與采油化學(xué)研究方向 具有碩士和博士學(xué)位授予權(quán)，有“中石化集團公司采收率研究中心”和“山東省油田化學(xué)工程技術(shù)中心”做依托， 經(jīng)過多年的努力和奮斗，在 以堵水調(diào)剖為中心的提高采收率技術(shù) 、 化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)、油田污水改性處理與防腐理論與技術(shù)、油水井高溫酸化壓裂添加劑研制開發(fā)、油水井出砂機理與化學(xué)防砂技術(shù)、稠油降粘開采新技術(shù) 等方面形成了鮮明的特色和優(yōu)勢。 。 3、前期研究基礎(chǔ)（“十五”主要成果） “863” 項目 5項。 國家攻關(guān)項目 8項。 省部級科研項目 20多項。 獲省部級科技進步獎 14項。 申請國家發(fā)明專利 28項，授權(quán)國家發(fā)明專利 10項；實用新型專利 1項。 發(fā)表學(xué)術(shù)論文 100多篇， 7篇。 4、已完成的科研項目 近年來，完成“ 863” 項目 2項、國家攻關(guān)項目 8項、省部級科研項目 20多項。 序號 已完成項目 課題類型 完成日期 合同額 (萬元 ) 1 高溫酸化壓裂添加劑的開發(fā)與應(yīng)用 863 200390 2 油田化學(xué)品產(chǎn)業(yè)化開發(fā)與應(yīng)用示范 國家“十五”攻關(guān) 2001 800 3 調(diào)剖堵水綜合配套技術(shù)研究 國家“十五”攻關(guān) 2001 100 4 油水井井筒化學(xué)處理技術(shù)研究 國家“十五”攻關(guān) 2001 130 5 三次采油用表面活性劑的研制與開發(fā) 國家“十五”攻關(guān) 200190 6 油田化學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究 國家“十五”攻關(guān) 200160 7 黑液體系驅(qū)油配方研究 國家 “八五 ”攻關(guān) 19910 8 三元復(fù)合驅(qū)防除垢技術(shù)研究 國家 “八五 ”攻關(guān) 19910 9 黑液體系驅(qū)油機理研究 國家 “九五 ”攻關(guān) 19960 10 納米微粒分散體成膠機制及調(diào)驅(qū)機理研究 863計劃青年基金 2003 2004 18 11 聚合物驅(qū)接替技術(shù)的優(yōu)化與組合 中石化先導(dǎo)項目 20020 12 勝坨油田油藏整體深部調(diào)驅(qū)技術(shù)研究 中石化先導(dǎo)項目 200160 13 聚合物驅(qū)注采井防竄技術(shù)研究與應(yīng)用 中石化先導(dǎo)項目 20030 5、正在開展的中的科研項目 目前，正在進行的“ 863” 項目 3項、自然基金項目 2項、省部級科研項目 4項。 序號 目前承擔(dān)項目 類型 研究日期 合同額 (萬元 ) 1 混氣表面活性劑驅(qū)油技術(shù)研究 863 2006 79 2 特殊油藏提高采收率關(guān)鍵化學(xué)品制備及配套裝備研究 山東省重大專項 200630 3 稠油油藏蒸汽驅(qū)后提高采收率用表面活性劑研究 省自然科學(xué)基金 2006 8 4 具有多吸附中心的高溫酸化緩蝕劑研究 省自然科學(xué)基金 2006 5 氣體鉆井反向承壓封堵出水層技術(shù)研究 863 20062 6 混氣表面活性劑驅(qū)油技術(shù)研究 863 20063 7 勝利油田采油污水配注聚合物節(jié)水技術(shù)研究 中石化攻關(guān)項目 200650 8 南海西部油田大斜度井堵水技術(shù)研究 中海油攻關(guān)項目 200500 9 化學(xué)吞吐防腐技術(shù)在臨南油田的應(yīng)用研究 中石化先導(dǎo)項目 200600 6、省部級以上研究成果 獲得省部級科研成果 14項，其中一等獎 5項、二等獎 4項。 序號 獲獎名稱 等級 授獎單位及時間 1 粘土顆粒堵劑堵大孔道技術(shù)及堵水調(diào)剖配套技術(shù)的推廣應(yīng)用 一 中國石油天然氣總公司，1994 2 區(qū)塊整體封堵大孔道技術(shù)研究及應(yīng)用 一 山東省， 1996 3 油田化學(xué)品產(chǎn)業(yè)化開發(fā)與應(yīng)用示范 一 山東省， 2005 4 關(guān)鍵油田化學(xué)品開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用 一 中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會，2005 5 高溫酸化壓裂添加劑的制備與應(yīng)用 一 中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會，2006 6 以調(diào)剖堵水為中心的區(qū)塊綜合治理技術(shù) 二 中國石油天然氣總公司，1996 7 區(qū)塊整體調(diào)剖堵水的優(yōu)化決策技術(shù) 二 中國石油天然氣集團公司，1999 8 區(qū)塊整體調(diào)剖堵水的 二 山東省， 2002 9 用于區(qū)塊整體調(diào)剖堵水的 二 山東省， 2000 10 區(qū)塊整體堵水的優(yōu)化技術(shù)、示蹤劑技術(shù)與堵劑技術(shù) 三 國家教委， 1994 11 區(qū)塊整體調(diào)剖堵水的 三 教育部， 2000 12 高溫酸化壓裂添加劑的制備與應(yīng)用 三 山東省， 2006 13 緩慢釋放型緩蝕劑長效緩蝕技術(shù)研究 三 中國石油與石化協(xié)會科技進步獎， 2006 14 改善地層非均質(zhì)性的粘土雙液法調(diào)剖技術(shù) 三 山東省教委， 1995 7、高水平論文 (三大檢索論文 )、專著、發(fā)明專利 論文 十五期間，該方向在國內(nèi)外核心或重要雜志上發(fā)表論文 100多篇，其中 7篇 。 專著 該方向已出版高水平專著 4部，其中 油田化學(xué) 2002年獲國家優(yōu)秀教材二等獎； 采油化學(xué) 獲國家優(yōu)秀教材獎。 序號 專著名稱 作者 出版日期 1 油田化學(xué) 趙福麟 2000年 7月 2 采油化學(xué) 趙福麟 采油用劑 趙福麟 化學(xué)原理 福麟 、主要特色方向細化及預(yù)期目標(biāo)（“ 985”建設(shè)規(guī)劃） A、化學(xué)法提高原油采收率理論與方法研究 （ 1）常規(guī)油藏化學(xué)復(fù)合驅(qū)提高采收率技術(shù)專題 本專題通過研究開發(fā)、評價各種化學(xué)復(fù)合驅(qū)的化學(xué)用劑、化學(xué)復(fù)合驅(qū)的組合方式、提高采收率的機理及礦場應(yīng)用潛力，解決常規(guī)油藏化學(xué)復(fù)合驅(qū)提高采收率技術(shù)中涉及的重大基礎(chǔ)問題，為實現(xiàn)高效三次采油提供技術(shù)支撐。 主要研究內(nèi)容如下： 研究開發(fā)各種化學(xué)驅(qū)的化學(xué)劑； 研究各種化學(xué)劑對相界面性質(zhì)（水 /油、水 /巖石和油 /巖石界面）的 影響及化學(xué)劑之間的相互作用； 研究相界面性質(zhì)的改變對提高采收率的影響； 研究化學(xué)復(fù)合驅(qū)的組合方式及其在多孔介質(zhì)的滲流行為； 研究各種化學(xué)復(fù)合驅(qū)提高采收率的機理； 提高聚合物驅(qū)效果及其后續(xù)提高采收率技術(shù)研究； 研究各種化學(xué)復(fù)合驅(qū)提高采收率技術(shù)的礦場適應(yīng)性和應(yīng)用潛力。 （ 2）特殊油藏化學(xué)法提高采收率新理論、新方法研究專題 特殊油藏是指在我國油田開發(fā)中的油層物性特殊（如低滲透油藏、縫洞型碳酸鹽巖油藏）、地下流體性質(zhì)特殊（如稠油油藏、高含鹽油藏）、開發(fā)階段特殊等油藏。 主要研究內(nèi)容如下： 特殊油藏提高原油采收率基礎(chǔ)理論研究 本著有所為有所不為、突出重點、發(fā)展優(yōu)勢的原則，重點研究稠油油藏化學(xué)驅(qū)油理論與方法、高溫低滲透油藏提高采收率理論與方法和縫洞型碳酸鹽巖油藏提高采收率前沿技術(shù)研究。 特殊油藏提高采收率關(guān)鍵化學(xué)品研制與開發(fā) 關(guān)鍵化學(xué)品創(chuàng)新開發(fā)是新型化學(xué)驅(qū)理論和方法的關(guān)鍵技術(shù)，本方向主要為稠油化學(xué)驅(qū)和高溫高礦化度地層開發(fā)系列表面活性劑和油水處理用化學(xué)劑。 化學(xué)驅(qū)提高原油采收率配套技術(shù)研究 研究化學(xué)驅(qū)油藏地層預(yù)處理技術(shù)和注采工藝技術(shù)。 （ 3）改善聚合物驅(qū)及聚合物驅(qū)后進一步提高采收率關(guān)鍵技術(shù) 聚合物驅(qū)是一項較成熟的三次采油技術(shù)，該技術(shù)可提高采收率8%15%，但仍有大量的剩余油未被開采出來，且聚合物驅(qū)和聚合物驅(qū)后存在的許多問題：如聚合物驅(qū)用的聚合物溶液雖有調(diào)剖作用，但不能控制高滲透層（特別是特高滲透層）。一些存在高滲透層（特別是高滲透層）的區(qū)塊注聚合物時，注入井對應(yīng)的油井產(chǎn)聚快、產(chǎn)聚濃度高、注聚效果差；聚合物驅(qū)后恢復(fù)水驅(qū)，存在指進現(xiàn)象，油井產(chǎn)液中含水率上升快，油產(chǎn)量大幅度遞減；聚合物驅(qū)后地層殘留著大量聚合物。 為了解決聚合物驅(qū)和聚合物驅(qū)后存在的問題，必須研究聚合物驅(qū)改善技術(shù)，發(fā)展聚合物驅(qū)后進一步提高采收率關(guān)鍵技術(shù)。 B、高含水油田深度挖潛配套技術(shù)及關(guān)鍵油田化學(xué)品的開發(fā) （ 1）先進二次采油技術(shù)及關(guān)鍵油田化學(xué)品的開發(fā)專題 高含水期油田的開發(fā)仍很有潛力，但由于注入水的長期沖刷，地層竄流大孔道發(fā)育，充分發(fā)揮水驅(qū)作用以改善注水開發(fā)效果技術(shù)已面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。因此需研究以充分發(fā)揮水驅(qū)作用的先進二次采油技術(shù)及關(guān)鍵油田化學(xué)品具有重要意義。 本專題擬研究先進調(diào)剖堵水技術(shù)、二次采油與三次采油的有限結(jié)合技術(shù)以及配套用的深部調(diào)剖劑、智能堵水劑等。 （ 2）三次采油污水處理與防腐技術(shù) 本專題的主要建設(shè)目標(biāo)是： 研制開發(fā)出三采污水改性處理的高效處理劑及其工藝技術(shù)，達到國家有關(guān)部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)； 研制開發(fā)出油水井管桿長效防腐緩蝕藝技術(shù)，解決高礦度地層水腐蝕嚴(yán)重的問題。 主要研究內(nèi)容如下： 三采污水改性處理理論與技術(shù)研究； 油水井管桿長效緩蝕阻垢技術(shù)研究； 新型高效多功能水處理劑的研制開發(fā)。 提高采收率方向簡介 課題組近期研究簡介 內(nèi) 容 二、課題組近期研究簡介 碳表面活性劑的結(jié)構(gòu)與特性 氟碳表面活性劑 由于具有其獨特的結(jié)構(gòu)和特殊的化學(xué)性能越來越引起人們的關(guān)注，盡管其價格較高，但在能源緊張、石油工業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的今天，它仍然受到越來越廣泛的關(guān)注。 氟碳表面活性劑 是指碳氫鏈的氫原子被氟原子所取代 ,形成的具有 氟碳鏈憎水基 的表面活性劑。氟碳鏈中的氫原子可被氟全部取代 ,也可以部分取代 ,它們統(tǒng)稱為氟表面活性劑 ,但目前應(yīng)用的氟表面活性劑大多數(shù)為碳氫鏈全氟化的。 碳表面活性劑的結(jié)構(gòu)與特性 氟原子是所有元素中 電負性最大 的 ,而范德華原子半徑是除氫以外最小的 ,而且 原子的極化率又是最低 的。因此 ,在氟碳鏈中 當(dāng)受到化學(xué)試劑或受到高溫?zé)嶙饔脮r ,分子中發(fā)生斷裂的首先是 而且由于 使鍵能增加 ,也較牢固。另外，低極性又導(dǎo)致氟碳鏈相互間作用力弱。 二、課題組近期研究簡介 碳表面活性劑的結(jié)構(gòu)與特性 所有氟碳鏈的這些結(jié)構(gòu)特征 ,使得氟表面活性劑與在水溶液中有比其它表面活性劑分子更加強烈的傾向來脫離水溶液，在液 /氣界面上 定向聚集排列成分子膜 ，從而使其具有與其它表面活性劑所不同的特性。氟表面活性劑是迄今為止所有表面活性劑中 表面活性最高 的一種。它的高表面活性一方面能使水 (或有機溶劑 )的 表面張力降低至很低 的數(shù)值 ,另一方面表現(xiàn)在 用量很少 ,即可發(fā)揮顯著的作用 .。 二、課題組近期研究簡介 氟碳表面活性劑是指碳氫鏈的氫原子被氟原子所取代，形成的具有氟碳鏈憎水基的表面活性劑。 高表面活性 復(fù)配性能好 高化學(xué)穩(wěn)定性 高熱穩(wěn)定性 碳表面活性劑的結(jié)構(gòu)與特性 （ 1） 極高的表面活性 ，即可將水溶液表面張力降到極低水平。像全氟羧酸可以使水溶液表面張力降至15m。 （ 2） 在極低應(yīng)用濃度下便能顯著降低水溶液的表面張力。 只能使水的表面張力下降到 30m,而氟表面活性劑在溶液中的質(zhì)量分數(shù)為 就可以使水的表面張力下降至 20mN/ 碳表面活性劑的結(jié)構(gòu)與特性 （ 3）熱穩(wěn)定性高。 在高溫條件下 ,氟表面活性劑不易分解 ,無水全氟烷基磺酸加熱到 400 ,3而全氟烷基羧酸到 550 才會發(fā)生分解現(xiàn)象 ,而同樣碳原子數(shù)目的碳氫表面活性劑 ,加熱到 300 左右就已大量分解。 （ 4）化學(xué)穩(wěn)定性好 。 使得氟表面活性劑對強酸、強堿及強氧化介質(zhì)等特殊應(yīng)用體系都有很高的耐受性 ,能夠穩(wěn)定有效地發(fā)揮其表面活性劑作用，不會與體系發(fā)生反應(yīng)或分解。在常溫下濃硝酸、發(fā)煙硫酸、有機過氧化物等都不能與它發(fā)生反應(yīng) ,而且在這些溶液中仍能保持良好的表面活性。 （ 5）復(fù)配性能好 : 高的化學(xué)穩(wěn)定性就意味著高的化學(xué)惰性，氟碳表面活性劑能與其它各類活性劑很好地相容，并可應(yīng)用于幾乎所有配方體系。 （ 6）“二憎”特性 ：氟表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中的氟碳烴基 ,既是憎水基又是憎油基 ,當(dāng)它與親油基團相連后 ,即可制成油溶性的氟表面活性劑 ,具有降低有機溶劑表面張力的能力。這種特性表現(xiàn)在氟碳化合物構(gòu)成的固體表面上 ,如聚四氟乙烯的表面上 ,不僅水不能鋪展 ,碳氫油也不能鋪展 ,不僅如此 ,多種物質(zhì)在這種表面上都不易附著 ,大大減少了污染。 （ 7）環(huán)境相容性 :盡管單質(zhì)氟和離子性氟化物具有很強的毒性 ,但是氟表面活性劑的毒性卻是較低或是極低的 ,對環(huán)境污染較小。而且在通常情況下氟表面活性劑的用量僅為碳氫表面活性劑用量的 1/100主要用于工業(yè)領(lǐng)域 ,與人接觸的機會極少 ,只要使用得當(dāng) ,氟表面活性劑是不會引起中毒的。 碳表面活性劑的結(jié)構(gòu)與特性 （ 6）壓裂液助排劑 （ 7）防腐涂料 （ 8）原油蒸發(fā)抑制劑 （ 9）燃油增效劑 （ 10）滅火劑 碳表面活性劑在石油領(lǐng)域中的應(yīng)用 （ 1）驅(qū)油活性劑 （ 2）原油破乳劑 （ 3）殺菌劑 （ 4）原油捕集劑 （ 5）采油中的起泡劑 碳表面活性劑在石油領(lǐng)域中的應(yīng)用 （ 1）驅(qū)油活性劑 氟表面活性劑的高表面活性和良好的復(fù)配性能，這樣的 驅(qū)油體系 會有更高的驅(qū)油效果。 氟表面活性劑能提高和改善地層巖石的潤濕性、滲透性、擴散性以及原油的流動性，也可以被用作 熱采工藝中的表面活性劑 ，以進一步提高驅(qū)油效率。 氟表面活性劑 穩(wěn)定的泡沫 用于地下油線流的形成，從而降低和控制氣體驅(qū)動流體的流動性。驅(qū)動氣體為惰性氣體，如 碳表面活性劑溶液與兩性或陰離子碳氫表面活性劑溶液混合，這種泡沫液形成的泡沫與油接觸時遠比單獨使用碳氫表面活性劑生成的泡沫穩(wěn)定。氟表面活性劑和聚醚表面活性劑復(fù)配而成的起泡劑，可以使注入到油層的低碳醇起泡，從而使油氣層破裂或原地層裂縫擴展延伸，達到釋放出油氣、增加采收率的目的。 中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所生產(chǎn)的 碳表面活性劑在石油領(lǐng)域中的應(yīng)用 （ 2）原油破乳劑 目前國內(nèi)外多數(shù)使用聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物作為原油破乳劑中的表面活性劑。研究表明 ,某些氟表面活性劑也適合作原油破乳劑。由于氟表面活性劑具有很高的表面活性，它與碳氫表面活性劑復(fù)配，可以顯著降低油水界面張力，達到比普通表面活性劑更優(yōu)秀的破乳效果。目前隨著破乳劑的發(fā)展，復(fù)配型的破乳劑越來越受到重視，氟表面活性劑必將發(fā)揮更加重要的作用。 碳表面活性劑在石油領(lǐng)域中的應(yīng)用 （ 3）原油捕集劑 將氟表面活性劑與碳氫表面活性劑復(fù)配，作為原油捕集劑中的表面活性劑，具有更高的界面活性，能更大程度降低海水的表面張力 ,使原油不能在海面上鋪展、擴散 ,而使油面收縮、集中 ,形成厚度為 便于清理收集 ,從而在更短的時間內(nèi)實現(xiàn)更好的集油效果，將危害減小到最低限度。 碳表面活性劑在石油領(lǐng)域中的應(yīng)用 （ 4）酸化壓裂液助排劑 氟碳表面活性劑具有優(yōu)異的表面活性、很高的熱穩(wěn)定性且耐強酸和強氧化 , 是一種優(yōu)良的酸化壓裂液助排劑。特別是用于高溫地層的酸化壓裂。 （ 5）油庫消防滅火劑 氟表面活性劑的引入不僅增加了泡沫的穩(wěn)定性和流動性 , 也大大提高了泡沫的耐油污染能力 ,更適合于油罐液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)使用 ,具有滅火速度快、耐復(fù)燃性好、能與干粉滅火劑聯(lián)用、使用安全等特點。在我國的氟蛋白泡沫滅火劑中加入的氟表面活性劑主要品種有“ 6201” 和“ 它們均為陰離子型氟表面活性劑 ,質(zhì)量分數(shù) )。而一種在國外石油化工消防中廣泛應(yīng)用的水成膜滅火劑 (又稱“輕水” ,也是由于氟表面活性劑的作用 ,使水能夠在油面上鋪展 ,漂浮于油面上 ,使燃油降溫、隔絕氧氣而達到滅火目的，顯示出更為優(yōu)異的滅火性能。目前，已有多種氟表面活性劑適合于制造水成膜泡沫滅火劑。 碳表面活性劑在石油領(lǐng)域中的應(yīng)用 碳表面活性劑在石油領(lǐng)域中的應(yīng)用 （ 6）油罐內(nèi)防腐涂料 傳統(tǒng)的涂料主要為生漆、環(huán)氧樹脂等 , 都易于受到儲存油品的浸蝕 ,每隔一段時間必須加以清洗重涂。而如果采用含有氟表面活性劑 的涂料 ,則由于其 既疏水又疏油 的特點 ,防污染性能明顯增強，可以明顯延長油罐的使用壽命，并且能穩(wěn)定原油質(zhì)量。有報道稱 ,采用氟涂料用于油罐內(nèi)層涂覆時 ,油罐使用壽命可延長 3倍。 碳表面活性劑在石油領(lǐng)域中的應(yīng)用 （ 7）燃油增效劑 研究表明 ,在燃料油中加入氟表面活性劑 ,可使燃油充分霧化 ,燃燒完全 ,提高燃油的燃燒效率 ,節(jié)省燃料 ,改善發(fā)動機工作狀況 ,降低尾氣煙霧排放 ,減小環(huán)境污染 ,并能使噴油嘴積炭減少 ,延長機械壽命。如在汽油中加入 使汽油發(fā)動機的工作效率提高 15%。 （ 8）其它用途 采油中的起泡劑 ：氟碳表面活性劑和聚醚表面活性劑復(fù)配成其起泡劑可以使注入到油層中的低碳醇起泡，以達到油氣層破裂或使原地層裂縫擴張延伸，從而釋放出油氣，達到增產(chǎn)的目的。 原油蒸發(fā)抑制劑 ：氟表面活性劑的高表面活性和良好的鋪展性能，可以在原油表面形成一層水膜，從而有效地抑制原油蒸發(fā)。 乳液聚合 ：全氟聚醚表面活性劑可用于微乳液聚合，該微乳液的特征是含水溶性的氟醚表面活性劑。 殺菌劑 ：氟碳表面活性劑是一種高效的殺菌劑。 另外，氟碳表面活性劑還可以做 修井液、堵水劑 的助劑。 碳表面活性劑在石油領(lǐng)域中的應(yīng)用 碳表面活性劑室內(nèi)研究 （ 1）全氟辛基磺酰胺中間體 （ 2）含氟羧基甜菜堿型表面活性劑 (（ 3）含氟磺基甜菜堿型表面活性劑 (（ 4）含氟雙子表面活性劑 (（ 5）含氟氧化胺表面活性劑 (二、課題組近期研究簡介 S O N H C 2C 3C HC l C O N S O N H C 2C 3C H 3C H 2 C H O O + N a C l + S O N H C 2C C O+ C l C H C H 2 S O 3 N S O N H C 2C 3C 2 C H 2 C H 2 S O 3O H+ N a C + . 5 - 5 . 0 - 4 . 5 - 4 . 0 - 3 . 5 - 3 . 0 - 2 . 5101520253035404550mN/m)l o g 氟碳表面活性劑表面張力與濃度對數(shù)的關(guān)系曲線 臨界膠束濃度低 臨界膠束濃度 確定 表面活性劑 對應(yīng)濃度下的表面張力（ mN/m） （ （ （ （ （ 油磺酸鹽 P S 1 氟碳表面活性劑與傳統(tǒng)表面活性劑的比較 質(zhì)量分數(shù)(%) 表面張力（ mN/m） 水 5% d 1d 2d 4d 7d 量分數(shù)(%) 表面張力（ mN/m） 水 5%d 1d 2d 4d 7d 2 2 表 3 羧基甜菜堿氟碳表面活性劑的化學(xué)穩(wěn)定性 質(zhì)量分數(shù)/% 表面張力 /mN/m 水 5% d 1d 1d 1d 1d 量分數(shù)/% 表面張力 /mN/m 水 5%d 1d 1d 1d 1d 4 表 5 磺基甜菜堿氟碳表面活性劑的化學(xué)穩(wěn)定性 10 20 30 40 50 60 70 80 90051015202530mN/m)T/ F 氟碳表面活性劑抗鹽性能研究 圖 2 溫度對表面活性的影響 0 50 100 150 200 250 30010152025303540mN/m)N a C l 濃度 , * 1 03m g / F 氟碳表面活性劑抗鹽性能研究 0 2 4 6 810152025303540mN/m)C a C * 1 03m g / F 圖 4 0 2 4 6 8 1010152025303540mN/m)M g C * 1 03m g / F 圖 5 0 20 40 60 80 1000102030405060起泡體積/F 0 20 40 60 80 10030354045505560半衰期/F 圖 6 溫度對起泡劑起泡體積的影響 圖 7 溫度對起泡劑半衰期的影響 溫度對氟碳表面活性劑泡沫性能的影響 鹽對氟碳表面活性劑泡沫性能的影響 0 50 100 150 200 250 30010203040506070半衰期/a C l 濃度 , * 1 0 3 m g / 0 100 150 200 250 30010203040506070起泡體積，a C l 濃度 , * 1 0 3 m g / F 圖 9 0 2 4 6 8303540455055606570半衰期/a C * 1 0 3 m g / F 4 6 801020304050起泡體積/a C * 1 03m g / F 圖 10 圖 11 0 2 4 6 8 10303540455055606570半衰期/g C * 1 03m g / F 4 6 8 1001020304050起泡體積/g C * 1 03m g / F 圖 12 圖 13 圖 14 環(huán)己烷對起泡劑泡沫體積的影響 圖 15 環(huán)己烷對起泡劑半衰期的影響 原油對泡沫性能的影響 0 5 10 15 200102030405060起泡體積/ 烷 加 量 / %F 0 5 10 15 201020304050607080半衰期/ 烷 加 量 / %F - 4 . 4 - 4 . 0 - 3 . 6 - 3 . 2 - 2 . 8 - 2 . 410152025303540455055mN/m)l o g 1 01 : 31 : 13 : 1不同比例的 - 4 . 4 - 4 . 0 3 . 6 - 3 . 2 - 2 . 8 - 2 . 4102030405060mN/m)l o g 1 01 : 31 : 13 : 1不同比例的 - 4 . 5 - 4 . 0 - 3 . 5 - 3 . 0 - 2 . 5102030405060mN/m)l o g 1 01 : 31 : 13 : 1不同比例的 - 4 . 2 - 3 . 9 - 3 . 6 - 3 . 3 - 3 . 0 - 2 . 7 - 2 . 4152025303540mN/m)l o g 1 01 : 31 : 13 : 1不同比例的 1227/- 4 . 2 - 3 . 9 - 3 . 6 - 3 . 3 - 3 . 0 - 2 . 7 - 2 . 415202530354045mN/m)l o g 1 01 : 31 : 13 : 1不同比例的 1631/ - 4 . 2 - 3 . 9 - 3 . 6 - 3 . 3 - 3 . 0 - 2 . 7 - 2 . 415202530354045mN/m)l o g 1 01 : 31 : 13 : 1不同比例的 - 4 . 2 - 3 . 9 - 3 . 6 - 3 . 3 - 3 . 0 - 2 . 7 - 2 . 41015202530354045mN/m)l o g 1 01 : 31 : 13 : 1不同比例的 - 4 . 2 - 4 . 0 - 3 . 8 - 3 . 6 - 3 . 4 - 3 . 2 - 3 . 0 - 2 . 8 - 2 . 6 - 2 . 415202530354045mN/m)l o g 1 01 : 31 : 13 : 1不同比例的 - 4 . 2 - 3 . 9 - 3 . 6 - 3 . 3 - 3 . 0 - 2 . 7 - 2 . 41015202530354045mN/m)l o g 1 01 : 31 : 13 : 1不同比例的 （ 1）以含氟原料、有機胺等為主要原料，考察了溫度、溶劑、配比等多種因素對中間體 -（二甲基氨基） 到優(yōu)化合成工藝，再用得到的中間產(chǎn)物合成磺基甜菜堿、羧基甜菜堿、雙子陽離子以及氧化胺四種氟碳表面活性劑，用紅外光譜對合成的產(chǎn)物進行了結(jié)構(gòu)表征，并對表面活性劑的離子類型進行鑒定。 （ 2）四種氟碳表面活性劑均具有良好的表面活性，是一種相當(dāng)高效的表面活性劑，可以在 ，就將水的表面張力降低到 20mN/基甜菜堿氟碳表面活性劑可以達到 m，羧基甜菜堿氟碳表面活性劑可以達到 m，而雙子表面活性劑更是可以達到 m。這是一般的碳氫表面活性劑無法比擬的。 （ 3）氟碳表面活性劑是一種對強酸和強堿都非常穩(wěn)定的表面活性劑，與它們混合后對其性能并無明顯的影響，另外，氟碳表面活性劑還具有耐高溫的性能，在 90 下仍有很好的活性。 碳表面活性劑室內(nèi)研究 （ 4）兩性甜菜堿氟碳表面活性劑屬于泡沫性能較好的表面活性劑，形成的泡沫穩(wěn)定，耐溫耐鹽性也較好，并且具有很強的抗油性，與常用發(fā)泡劑 沫穩(wěn)定性與抗油性遠遠超過 （ 5）合成的磺基甜菜堿氟碳表面活性劑與陰離子表面活性劑均有著較好的協(xié)同增效作用，并且與 們與陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑的協(xié)同增效作用較它們與陰離子表面活性劑的協(xié)同增效作用差，但也有一定的協(xié)同增效作用，且協(xié)同增效作用在氟碳表面活性劑與碳氫表面活性劑在 3： 1的情況下協(xié)同效果最好。 從以上的實驗結(jié)果可以看出，氟碳表面活性劑是一種高效的，性能非常穩(wěn)定的，可在特殊環(huán)境下應(yīng)用的表面活性劑，因此在油田上具有很高的實際應(yīng)用價值。 碳表面活性劑室內(nèi)研究 2. 磺酸鹽型聚丙烯酰胺（ 研究 針對高溫高鹽油藏對驅(qū)油聚合物的要求，設(shè)計了丙烯酰胺與四種含磺酸基單體的共聚，優(yōu)選出一種增粘性能最好的共聚物，采用正交實驗法確定了聚合反應(yīng)的最佳條件，并考察了反應(yīng)時間、溫度、單體濃度、單體配比、引發(fā)劑加量及烘干溫度等條件對聚合物水溶液表觀黏度的影響，優(yōu)選出磺酸鹽型聚丙烯酰胺 用紅外光譜對 烏式黏度計測定了 出了 15萬；對 有良好的熱穩(wěn)定性， 對于丙烯酰胺均聚物， 黏、耐溫、抗鹽及抗剪切性能，可以滿足高溫高鹽油藏對驅(qū)油聚合物的基本要求。 m C H 2 C H + n C H 2 C H C H 2 C H m C H 2 2S C 2 3 500 3000 2500 2000 1500 1000 500w a v e n u m b e r / c IR 000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500w a v e n u m