复合驱中混合表面活性剂体系吸附和色谱分离的理论模型

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1、中国石油勘探开发科学研究院博士学位论文复合驱中混合表面活性剂体系吸附和色谱分离的理论模型姓名：伍家忠申请学位级别：博士专业：油气田开发工程指导教师：杨普华;张禹负20040501中国石油勘探开发研究院博士学位论文摘要为了增强表面活性剂的驱油效果，往往采用混合表面活性剂的复配体系，但这种体系通过孔隙介质时会因为其吸附能力的差异以及在油水中分配的不同而发生色谱分离，从而改变混合表面活性剂的组成，并严重影响到表面活性剂体系的驱油效果。因此，进一步研究表面活性剂混合物在固/液界面的吸附规律以及流动过程中色谱分离现象具有非常重要的意义。而能够成功描

2、述表面活性剂混合体系吸附模型的研究将是研究表面活性剂混合体系吸附一色谱分离模型的关键所在。本文在SDBSITX-100馄合体系静态吸附实验的基础上，分析了混合表面活性剂体系的吸附规律，解释了SDBS.TX-100以及混合体系在溶液平衡浓度达到Me后吸附量变化的现象。通过对混合表面活性剂体系吸附模型的系统研究以及对纯组分两阶段吸附理论的探讨，定性分析了两阶段吸附理论适用混合表面活性剂体系的理论依据，并通过对两阶段吸附模型中吸附常数以及极限吸附量的修正，首次解决了两阶段吸附模型在混合表面活性剂体系中的应用。同时，为了更加真实反应混合体系在流动

3、过程中混配比的变化，首次提出了偏吸附等温线的概念以及计算方式，并用修正后的两阶段吸附模型成功描述。为了进一步描述混合表面活性剂体系吸附一色谱分离过程，本文还研究了混合表面活性剂体系的混合胶束行为和油水分配规律，并对两阶段吸附模型进行了简化处理，介绍了一维理想渗流扩散方程和求解过程。并由此建立了混合表面活性剂体系通过孔隙介质流动的色谱分离模型。模型预测结果与细管实验结果吻合，该模型可以作为选择驱油体系的指导工具。关键词:混合表面活性剂两阶段吸附模型模型修正偏吸附等温线色谱分离中国石油勘探开发研究院博士学位论文AbstractSurfacta

4、ntmixtureratherthansolesurfactantisoftenusedinoildisplacementtoenhancethefloodingefficiency.Diferentsurfactantsinthemixture,however,wouldvaryontheadsorptionontherockandthedistributionintheoilandwaterwhileflowingthroughtheporousmedia,resultinginchromatographicseparationfor

5、thecompositionofthemixturetohaveachancetochange,leadingtopoorfloodingefficiency.Therefore,itissignificanttostudyfurtheronthelawofadsorptionofsurfactantmixtureontheinterfacebetweensolidandliquid,aswellasthechromatographicseparationwhilethesurfactantmixtureflowsthroughthepo

6、rousmedia.Thecorrectadsorptionmodelofthesurfactantmixtureisthekeytoresearchtheadsorptionandchromatographicseparationofthemixedsurfactants.OnthebasisofstaticexperimentonadsorptionofSDBS/fX-100,onekindofsurfactantmixture,thispaperanalysestheadsorptionlawofthemixture,explain

7、sthechangeoftheadsorptionofSDBS,TX-100andSDBSJTX-100astheequilibriumconcentrationofsolutionreachestocmc.Surfactantadsorptionmodels,especiallythetwo-stepisothermmodel,arereviewedinthepaper,andthepossibilityofapplyingthetwo-steptheoryonthemixedsurfactantsisfullydiscussed.By

8、amendingtheparametersofadsorptionconstantandlimitadsorptionpower,itissuccessfultoapplythetwo-ste