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纳米氢氧化铝稳定泡沫性能研究 |
来源:西安石油大学学报 更新时间:2013-06-07 17:03:33 浏览次数: |
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泡沫流体由于具有高黏度、低密度、低摩阻及“堵大不堵小、堵水不堵油”的特性,近年来在油田中的应用越来越广泛。大庆、新疆等油田利用泡沫低密度、低漏失及高携岩性等特点进行了泡沫钻井的实验及现场研究,有效解决了低压易漏及水敏层的钻井难题。在应用中为提高泡沫的稳定性能,常加入一定量的聚合物作为稳泡剂,但是聚合物的加入会降低泡沫的起泡体积,对泡沫起泡产生不利影响,且聚合物的耐温耐盐和抗剪切性能较差,在油田的应用受到一定的限制。
通过原位表面活性化可使纳米颗粒变成表面活性颗粒,使其能够吸附在气-液界面上形成颗粒单层,这种颗粒单层类似于表面活性剂在气-液界面上的吸附单分子层,有起泡和稳泡的作用。
中国石油大学(华东)王腾飞等研究了纳米氢氧化铝与表面活性剂SDS及OP-10复配产生的泡沫的性能。结果表明,以水为溶剂时,OP-10基本不能使纳米氢氧化铝颗粒原位表面活性化,不能在起泡和稳泡方面产生协同效应。而阴离子表面活性剂SDS能够通过静电作用吸附在纳米氢氧化铝颗粒表面,使颗粒表面覆盖一层烷基链而亲水性减弱,从而能以颗粒单层形式吸附在气-液界面上起到起泡和稳泡的作用。当SDS质量分数大于0.6%后,表面活性剂分子在颗粒表面形成双层或多层吸附,打破了活性颗粒的亲水-亲油平衡,纳米颗粒重新转变为强亲水颗粒,起泡、稳泡能力下降。质量分数0.1%纳米Al(OH)3+SDS体系的泡沫封堵性能明显优于单一SDS体系,实验条件下阻力因子可达100以上。
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