油田采出液乳状液稳定性机理的研究及破乳剂的设计

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1、（申请工学硕士学位论文）油田采出液油田采出液乳状液稳定性机理的乳状研究及破乳剂的设计液稳定性机理的研究及破培养单位：材料科学与工程学院乳剂学科专业：材料学的设研究生：皮蕾计指导教师：吴仲岿教授皮蕾2014年5月武汉理工大学万方数据万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目油田采出液乳状液稳定性机理的研究及破乳剂的设计英文Investigatingthestabilizationmechanismofthe题目crudeoilemulsioninoilfieldanddesigningthedemulsifier研究生姓名皮蕾姓名吴仲岿职称教授学位博士指导教师单位名称武汉理

2、工大学邮编430070申请学位级别工学硕士学科专业名称材料学论文提交日期2014.5论文答辩日期2014.5学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定

3、，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人承诺所提交的学位论文（含电子学位论文）为答辩后经修改的最终定稿学位论文，并授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期万方数据摘要二元复合驱是三次采油阶段常用的技术，虽然它能提高原油的采收率，但由于引入了聚丙烯酰胺和表面活性剂（如石油磺酸盐等）而使产出液中

4、乳状液的成分变得复杂、油水界面膜的稳定性增加，导致油井产出液的破乳脱水变得越来越困难。因此，探索表面活性物质、聚丙烯酰胺、无机盐和水相pH值对二元复合驱产出液中油水界面膜稳定性的影响，不仅可为设计和合成三次采油所需的新型高效破乳剂提供理论上的指导，而且对三次采油的破乳脱水具有十分重要的实际应用价值。目前，已有不少研究这些因素对采出液油水界面膜稳定性影响的报道，但所报道的方法和手段通常都比较定性和间接，而LB技术则可以从分子水平来定量的研究这些因素对油水界面膜稳定性的影响。本文首先利用电喷雾质谱分析、热重分析、核磁共振分析和气相色谱-质谱联用等方法对新疆油田二元复合驱采出液的油水成分进

5、行了分析；然后将此二元复合驱采出液脱水处理后配制成原油-甲苯溶液，利用LB技术制备油水界面膜，并探讨了天然表面活性物质、石油磺酸盐、聚丙烯酰胺、无机盐和pH值对油水界面膜稳定性的影响；最后探讨了不同单体比例和不同结构的破乳剂对油水界面膜稳定性的影响。具体内容如下：1.利用电喷雾质谱分析方法对二元复合驱采出液的水相进行了分析，利用热重分析方法和核磁共振分析方法对二元复合驱采出液的油相进行了分析，利用气相色谱-质谱联用分析方法对二元复合驱采出液进行了分析。结果表明：二元复合驱采出液水相中存在一定量低聚合度的聚丙烯酰胺以及少量水分散性的沥青质和胶质，这些都会导致采出液油水分离困难；二元复合

6、驱采出液油相中烷烃及低分子量芳烃含量为91%左右，沥青质、胶质和极大分子量的石蜡的含量为9%左右，这些天然表面活性物质是采出液油水分离困难的主要原因。此外，二元复合驱采出液油相中还存在少量的非芳烃类表面活性物质；二元复合驱采出液中含量高于0.05%的表面活性物质有17种，其中表面活性物质中分子式为C11H19NO4的表面活性物质含量高达11.337%，为水溶性表面活性物质，是二元复合驱采出液中的一种重要的表面活性物质。2.将原油-甲苯溶液铺展在Langmuir界面上制备油水界面膜，探讨了天然表面活性物质、石油磺酸盐、部分水解聚丙烯酰胺、NaCl、CaCl2和pH值对油水界面膜稳定性的

7、影响。结果表明：增加铺展剂原油-甲苯溶液的体积，即I万方数据提高油水界面上天然表面活性物质沥青质的含量时，界面膜的稳定性随着升高；提高原油/石油磺酸盐-甲苯溶液中石油磺酸盐的浓度，界面膜的稳定性也随着升高；亚相中部分水解聚丙烯酰胺的浓度较高时，可以显著的提高界面膜的稳定性；增大亚相中CaCl2的浓度，界面膜的稳定性不断升高；随着亚相中NaCl浓度的增大，界面膜的稳定性先升高后降低；亚相中pH值等于7时，界面膜的稳定性最差，当增大或是减小pH值时，界面膜的稳