煤层压裂微乳剂的开发与性能研究

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1、万方数据分类号：TE377密级：公开学校代码：10057研究生学号：11806001煤层压裂微乳剂的开发与性能研究StudyanddevelopmentofMicro--emulsionforCoal·-bedFracturing专业名称：应用化学指导教师姓名：郭丽梅教授研究生姓名：杨嘉伟申请学位级别：工学硕士论文提交日期：2014年3月论文课题来源：国家项目学位授予单位：天津科技大学万方数据天津科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中特别

2、加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：枷象·和日期：训f≯年：}月fo日知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技

3、大学所有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：栉象彳书目期：卅fy年弓月f0日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校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，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保

4、密!l(请在方框内打“-7”)，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密l√I(请在方框内打“√”)。作者签名：私壕I车，日期：缈‘垆年专月IoA导师签名：卯衲硝日期：铂雕年亏月p日万方数据摘要微乳剂具有超低界面张力性能，且热力学稳定，目前在油气田中已应用于压裂、酸化、储层伤害修复等领域，极大提高了油气田增产效果。煤层气的开采与油气开采类似，通过一系列手段研究阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂在煤岩表面的吸附规律和润湿性改善情况，添加助剂复配开发出适用于煤层压裂的微乳剂体系。本文主要研究了常用的各类表面

5、剂对煤粉表面的润湿性改善能力及其在煤粉表面的吸附情况，对其作用机理进行了完整探讨，并通过复配使用开发出煤层压裂微乳剂I、II，对两种体系的使用性能进行了完整评价。季铵盐型阳离子表面活性剂在煤粉表面主要发生单层吸附，对煤表面润湿性基本无改善，其中183l在浓度增大时发生双层吸附，能较大程度的改善煤表面的润湿性。非离子表面活性剂能将煤表面润湿性改善到适当的程度，且较阳离子表面活性剂吸附量很小。通过二者复配研究表明，当使用YF一001与123l、Geminil231和OP一40复配后其改善润湿能力、吸附量大小均能

6、够达到较理想的情况，尤其是YF．001、1231(Geminil231)、OP．40三者按质量比1：3：6进行复配时，所研制的微乳剂体系I、II能将煤表面水润接触角改善至接近或稍大于90度，体系的表面张力在22mN／m左右。微乳剂体系I、II有较好的与油互溶能力，有助于煤层压裂生产中工作液的返排，使地层免受工作液的伤害，且热稳定性良好，配制过程简单方便，使用效果理想，成本低廉，具有良好的应用前景。关键词：煤层气；压裂；润湿；吸附；表面活性剂；复配万方数据ABSTRACTMicro-emulsionwhich

7、hasadvantagesofUltra-lowinterfacialproperties，thermodynamicstable，hasbeenappliedtofracturing，acidificationandreservoirdamage—repairofoil-gasfieldatpresentandhasgreatlyincreasetheeffectofenhancementofwellproductivity．Thecoalbedgasminingissimilartooilandgase

8、xtraction．Byseriesofmeasures，theadsorptionandwettabilityimprovementofcationicsurfactantandnonionicsurfactanthasbeenstudiedandamicro—emulsionsystemhasbeendevelopedforcoalbedgasmining．Thisthesishavemainlydiscus