堿的乳化作用

中國石油大學(xué)（油田化學(xué)）實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：2011-10-10成績：_班級(jí)：石工09-12班學(xué)號(hào):09021572姓名:劉闖教師: 同組者： 王振王長榮王倩茹 堿在原油乳化中的作用一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠^察堿與原油混合后的乳化現(xiàn)象。學(xué)會(huì)用不穩(wěn)定系數(shù)法確定使原油乳化的最佳堿濃度范圍二．實(shí)驗(yàn)原理堿（例如NaOH）可與原油中的酸性成份（例如環(huán)烷酸）反應(yīng)，生成表面活性物質(zhì):(CH廠COOH2n +NaOH(叫nCOONa+H2O這些表面活性物質(zhì)可使原油乳化形成水包油（O/w）乳狀液。水包油乳狀液的形成與穩(wěn)定性對(duì)于堿驅(qū)和稠油乳化降粘是重要的,例如堿驅(qū)中乳化-攜帶、乳化-捕集、自發(fā)乳化等機(jī)理的發(fā)生,稠油乳化降粘中原油乳化分散機(jī)理的發(fā)生都是以水包乳狀油液的形成為前提條件的。堿濃度是影響堿對(duì)原油乳化作用的重要因素。堿濃度低時(shí),堿與原油反應(yīng)生成的活性物質(zhì)少,不利于乳狀液的穩(wěn)定。若堿濃度過高,一方面,堿可使原油中碳鏈較長的弱酸反應(yīng)生成親油的活性物質(zhì),這些親油的活性物質(zhì)可抵消親水活性物質(zhì)的作用,不利于水包油乳狀液的穩(wěn)定,同時(shí),過量的堿具有鹽的作用,也不利于水包油乳狀液的穩(wěn)定,因此,只有合適的堿濃度范圍,堿才能與原油作用形成穩(wěn)定的水包油乳狀液。乳狀液的穩(wěn)定性可用不穩(wěn)定系數(shù)（USI）表示。不穩(wěn)定系數(shù)按式6-1定義：「V（t）dtUSI=十t式中：USI—不穩(wěn)定系數(shù)，ml；V（t）—乳化體系分出水體積與時(shí)間的變化函數(shù)；t—乳化體系靜止分離的時(shí)間，min。從定義式可以看出,不穩(wěn)定系數(shù)越小，乳狀液的穩(wěn)定性越好。三．實(shí)驗(yàn)儀器與藥品儀器電子天平（感量0.001g）、10ml具塞刻度試管、秒表、滴管、試管架。藥品氫氧化鈉、原油、蒸餾水。四．實(shí)驗(yàn)步驟1.取10ml具塞刻度試管7支，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0、1.0X10-4、5X10-4、1.0

X10-3、5.0X10-3、8.0X10-3、1.0X10-2的氫氧化鈉溶液各5ml,分別用滴管準(zhǔn)確加入原油5ml,蓋上試管塞子，每支試管各上下震蕩30次。將震蕩后的試管立即垂直放在試管架上，同時(shí)開始計(jì)時(shí),并每隔3min記錄一次試管中分出水的體積（若分出水的速度較快,可每隔lmin記錄一次）,共記錄30min。取乳化最穩(wěn)定的試管重新振蕩30次,用分散法判別乳狀液類型。五．實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理表一分出水體積隨時(shí)間變化的原始記錄表MNaO舊01.0X2.5X5.0X1?0X5.0X1.0X10-410-410-410-310-310-2tIniVmltminVmltminVmltminVmltminVmltminVmltminVml時(shí)間00000000000000及分10.630.0530.33030.0430.111.8出水21.260.263?06060.0660.232.2體積32.290.473.79090.0890.742.243.1120.884.0120120.1121?052.253.9151.494?1150.04150.1151.462.364.0182.2104.4180.06180.15181?692.474.2213114?5210.06210.17.M11.7122.484.4244.4124?6?240.08240.24241?9212.494.6274.7134?6270.1270.28272.0242.4104.6304.7144?6300.14300.3302.02272.4114.7154.7302.4124.9164.7135.0174.7145.0184?8155.0194?8165.0204?8175.0214?8185.0224?8195.0234?8205.0244?8215.0254?8225.0264?8235.0274?8245.0284?8255.0294?8265.0304?8275.0

利用photoshop計(jì)算面積的=136.0309945USI=s/30=4.534同理求的其他表二求出堿在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下乳化原油的不穩(wěn)定系數(shù)。MNaOH)01.0X10-42.5X10-45.0X10-41.0X10-35.0X10-31.0X10-2USI4.5344.2254.1250.0230.0371.2402.291圖1--USI—s（NaOH）的關(guān)系曲線繪制USI—?（NaOH）的關(guān)系曲線，找出使原油乳化的最佳堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍，并解釋曲線的變化規(guī)律。答：最佳堿處在5.0X10-4和5.0X10-3之間；由于在二者之間趨勢(shì)線有與橫坐標(biāo)相交點(diǎn)。變化規(guī)律：不穩(wěn)定系數(shù)隨堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)先降低后上升，因?yàn)閴A濃度較低時(shí)，隨堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，堿與原油反應(yīng)生成的活性物質(zhì)逐漸增加，乳化效果增強(qiáng)，不穩(wěn)定系數(shù)降低；堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過一定范圍，隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加堿濃度過高,一方面,堿可使原油中碳鏈較長的弱酸反應(yīng)生成親油的活性物質(zhì),這些親油的活性物質(zhì)可抵消親水活性物質(zhì)的作用,不利于水包油乳狀液的穩(wěn)定,同時(shí),過量的堿具有鹽的作用,也不利于水包油乳狀液的穩(wěn)定，不穩(wěn)定系數(shù)增加。六．思考題為什么堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高或過低都不能形成穩(wěn)定的水包油乳狀液?答：堿濃度低時(shí),堿與原油反應(yīng)生成的活性物質(zhì)少,不利于乳狀液的穩(wěn)定。若堿濃度過高,一方面,堿可使原油中碳鏈較長的弱酸反應(yīng)生成親油的活性物質(zhì),這些親油的活性物質(zhì)可抵消親水活性物質(zhì)的作用,不利于水包油乳狀液的穩(wěn)定,同時(shí),過量的堿具有鹽的作用,也不利于水包油乳狀液的穩(wěn)定,因此,只有合適的堿濃度范圍,堿才能與原油作用形成穩(wěn)定的水包油乳狀液。原油酸值的高低對(duì)堿與原油的乳化作用有何影響?答：由于進(jìn)行堿驅(qū)時(shí)，是利用原油中含有的酸與堿產(chǎn)生表面活性劑，進(jìn)而對(duì)原油進(jìn)行乳化。若原油酸值較高，與堿反應(yīng)生成較多的表面活性劑，從而乳化作用更好；若酸值較低生成的表面活性劑較少，乳化效果不佳。因此，必須要有一定的酸值為條件。綜述水包油乳狀液的形成與穩(wěn)定性在堿驅(qū)中的作用。答：先是原油中的酸與堿反應(yīng)生成表面活性劑（低界面張力機(jī)理），在堿含量和鹽含量都比較低的條件下，堿與石油酸反應(yīng)生成的表面活性劑使地層中剩余油乳化，并被堿水?dāng)y帶進(jìn)地層（乳化—攜帶機(jī)理），油珠在向前移動(dòng)時(shí)，但是由于直徑較大因此向前移動(dòng)時(shí)會(huì)被捕集（乳化——捕集機(jī)理），堿通過改變吸附在巖石表面的表面活性物質(zhì)使其有油濕變?yōu)樗疂?，提高采油效率（由油濕反轉(zhuǎn)為水濕）。當(dāng)堿與石油酸反應(yīng)生成表面活性劑吸附在巖石時(shí)，是巖石表面由水濕轉(zhuǎn)為油濕，非連續(xù)的油可在其上形成通道（由油濕