胶质及其亚组分结构表征及其对烷基苯磺酸盐溶液界面性能的影响
近年来，化学驱油技术已经成为了提高原油采收率的重要方法之一。由于来源广泛、价格低廉、界面性能良好，烷基苯磺酸盐（ABS）被广泛应用于化学驱油体系。然而随着采油环境越来越复杂，为了进一步提高原油采收率，优化ABS驱油体系配方成为了一项重要的工作。优化配方的关键是阐明表面活性剂与原油之间的相互作用机理。令人遗憾的是，原油的组成非常复杂，要阐明加入到水相中的表面活性剂与原油之间相互作用的机理是非常困难的。作为原油中重要的组成部分，胶质对原油/表面活性剂体系的界面行为产生了重要影响，已经成为了许多研究的主题，然而以胶质亚组分为主题的研究相对较少。因此，本论文以大庆原油中的胶质及其亚组分为研究对象，利用近代物理研究法对其结构进行了表征，并探讨了其对ABS溶液界面性能的影响，主要内容如下： 1.通过混合溶剂沉淀法将从大庆原油中分离得到的胶质（R）分为R1-R5五个亚组分，利用CHNS元素分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪、同步荧光光谱仪、核磁共振波谱仪对胶质及其亚组分进行了表征。利用改进的B-L法计算了结构单元参数，并构建了平均单元结构模型。利用Onsager方法估算了各组分的偶极矩。结果表明，胶质及其亚组分的分子结构有很多相似之处，但又有明显的不同。胶质及其亚组分的分子结构中均含有一定量的杂原子，各组分间O含量差别明显，N含量也有较明显的差别，而S含量差别较小。各组分间N和S的存在形式无明显差别，而O的存在形式差别明显。各组分的分子尺寸的顺序为R1＞R2＞R3＞R＞R4＞R5。R3和R4的芳碳率高于其他组分，芳香环系迫位缩合，而R、R1、R2和R5的芳碳率较低，芳香环系渺位缩合。R1和R2的平均分子中结构单元数较大，而R、R3、R4和R5的平均分子中结构单元数较小。各组分的极性顺序为R1＞R2＞R＞R5＞R3＞R4。 2.利用旋转液滴法研究了胶质及其亚组分对ABS溶液的动态界面张力（DIFTs）的影响。结果表明，胶质及其亚组分对ABS溶液的DIFTs的影响与其分子尺寸、浓度和极性有关。无论具有较大分子尺寸的胶质亚组分的浓度和极性如何，其对DIFTs的影响都很小，且DIFTs曲线均呈“L”型。在较高浓度时，具有较小分子尺寸的胶质及其亚组分对DIFTs有明显的影响，DIFTs曲线呈“V”形。然而，最小界面张力（IFTmin）的变化与胶质及其亚组分的分子尺寸并不完全一致。IFTmin不仅受分子尺寸的影响，而且还受极性的影响。胶质及其亚组分的分子尺寸越小，极性越高，导致IFTmin越低。另外，本文还阐明了胶质及其亚组分对ABS溶液的DIFTs的影响机理。
化学驱油;烷基苯磺酸盐;胶质亚组分;结构表征;界面性能
吉林大学
硕士
物理化学
王振旅
2020
中文
TE39
2020-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）