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納米氫氧化鋁穩定泡沫性能研究 |
來源:西安石油大學學報 更新時間:2013-06-07 17:03:33 瀏覽次數: |
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泡沫流體由于具有高黏度、低密度、低摩阻及“堵大不堵小、堵水不堵油”的特性,近年來在油田中的應用越來越廣泛。大慶、新疆等油田利用泡沫低密度、低漏失及高攜巖性等特點進行了泡沫鉆井的實驗及現場研究,有效解決了低壓易漏及水敏層的鉆井難題。在應用中為提高泡沫的穩定性能,常加入一定量的聚合物作為穩泡劑,但是聚合物的加入會降低泡沫的起泡體積,對泡沫起泡產生不利影響,且聚合物的耐溫耐鹽和抗剪切性能較差,在油田的應用受到一定的限制。
通過原位表面活性化可使納米顆粒變成表面活性顆粒,使其能夠吸附在氣-液界面上形成顆粒單層,這種顆粒單層類似于表面活性劑在氣-液界面上的吸附單分子層,有起泡和穩泡的作用。
中國石油大學(華東)王騰飛等研究了納米氫氧化鋁與表面活性劑SDS及OP-10復配產生的泡沫的性能。結果表明,以水為溶劑時,OP-10基本不能使納米氫氧化鋁顆粒原位表面活性化,不能在起泡和穩泡方面產生協同效應。而陰離子表面活性劑SDS能夠通過靜電作用吸附在納米氫氧化鋁顆粒表面,使顆粒表面覆蓋一層烷基鏈而親水性減弱,從而能以顆粒單層形式吸附在氣-液界面上起到起泡和穩泡的作用。當SDS質量分數大于0.6%后,表面活性劑分子在顆粒表面形成雙層或多層吸附,打破了活性顆粒的親水-親油平衡,納米顆粒重新轉變為強親水顆粒,起泡、穩泡能力下降。質量分數0.1%納米Al(OH)3+SDS體系的泡沫封堵性能明顯優于單一SDS體系,實驗條件下阻力因子可達100以上。
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