納米SiO 2 /SDS分散體系的穩(wěn)定性及界面活性
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 17:04
納米顆粒/表面活性劑分散體系的穩(wěn)定性是一個(gè)不容忽視的問題,為了使其在油田得到實(shí)際應(yīng)用,應(yīng)對(duì)分散體系的穩(wěn)定性及界面活性進(jìn)行研究。通過沉降實(shí)驗(yàn)、濁度及Zeta電位測定研究了離子組成、SiO2的含量和pH值與納米SiO2/十二烷基硫酸鈉(SDS)體系穩(wěn)定性的關(guān)系,并研究了上述條件下納米SiO2對(duì)SDS降低油水界面張力的影響。研究結(jié)果表明,在NaCl鹽水中,體系穩(wěn)定性較好,納米SiO2的加入有助于SDS降低界面張力。模擬地層水中,納米SiO2含量的增加,二價(jià)Ca2+,Mg2+離子的存在,均使體系穩(wěn)定性變差。SDS降低界面張力的能力隨著SiO2含量的增加先增后減,界面張力在0.5%時(shí)達(dá)到最低。在酸性介質(zhì)中,顆粒間水化作用的增強(qiáng)及SiO2顆粒周圍H+保護(hù)層的存在使模擬地層水中體系穩(wěn)定性得到明顯改善。在SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5%時(shí),更低的pH有利于提高體系降低界面張力的能力。圖7表...
【文章來源】:油田化學(xué). 2020年03期 第456-461頁 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
納米Si O2/SDS體系的濁度隨時(shí)間的變化(SDS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%)
從圖2還可以看出,隨著納米Si O2含量的增加,用兩種鹽水配制體系的|ζ|均不斷降低,且納米Si O2的含量越大,顆粒之間的距離越小,由于布朗運(yùn)動(dòng)相互碰撞聚結(jié)在一起的機(jī)率就越大,因此體系的穩(wěn)定性越差。2.1.2 p H值對(duì)納米Si O2/SDS分散體系穩(wěn)定性的影響
以納米Si O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)的體系為研究對(duì)象,分析了不同p H值時(shí)體系的Zeta電位,結(jié)果見圖3。隨著p H值的降低,納米Si O2/SDS體系的|ζ|減小且明顯小于30 m V,但是穩(wěn)定性卻得到了明顯改善。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與傳統(tǒng)的DLVO理論產(chǎn)生了明顯的矛盾,這是因?yàn)镈LVO理論沒有考慮到短程排斥力的存在。水溶液中顆粒表面形成具有一定彈性的水化膜,當(dāng)兩個(gè)顆?拷鼤r(shí),顆粒表面的水化膜在靠近重疊時(shí)產(chǎn)生一種短程的非DLVO作用力使兩個(gè)顆粒被彈開,該作用力稱為水化作用力[19-20]。模擬地層水配制的納米Si O2/SDS體系的p H值在8.5左右,此時(shí),納米Si O2表面的羥基會(huì)和OH-發(fā)生如下反應(yīng):
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面活性劑修飾SiO2納米顆粒增強(qiáng)油/水界面活性分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 李建榮. 石油鉆采工藝. 2018(03)
[2]納米SiO2/表面活性劑對(duì)油水界面張力的影響[J]. 王健,吳一慧,鄧虹,金庭浩. 能源化工. 2018(01)
[3]用于低滲透油田調(diào)剖的納米顆粒穩(wěn)定泡沫體系研究進(jìn)展[J]. 彭寶亮,羅健輝,王平美,丁彬,王宛麗,賀麗鵬,耿向飛. 油田化學(xué). 2017(04)
[4]Al2O3納米顆粒與表面活性劑對(duì)O/W乳狀液穩(wěn)定性的影響[J]. 陳小榆,李原,謝欣彤,陳思佳. 油田化學(xué). 2017(04)
[5]微細(xì)礦物顆粒表面水化膜研究現(xiàn)狀及進(jìn)展綜述[J]. 彭陳亮,閔凡飛,趙晴,李宏亮. 礦物學(xué)報(bào). 2012(04)
[6]Brij類表面活性劑與Laponite納米顆粒的相互作用及其穩(wěn)定乳液的研究[J]. 李財(cái)富,張水燕,王君,馮緒勝,孫德軍,徐健. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(21)
本文編號(hào):2909052
【文章來源】:油田化學(xué). 2020年03期 第456-461頁 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
納米Si O2/SDS體系的濁度隨時(shí)間的變化(SDS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%)
從圖2還可以看出,隨著納米Si O2含量的增加,用兩種鹽水配制體系的|ζ|均不斷降低,且納米Si O2的含量越大,顆粒之間的距離越小,由于布朗運(yùn)動(dòng)相互碰撞聚結(jié)在一起的機(jī)率就越大,因此體系的穩(wěn)定性越差。2.1.2 p H值對(duì)納米Si O2/SDS分散體系穩(wěn)定性的影響
以納米Si O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)的體系為研究對(duì)象,分析了不同p H值時(shí)體系的Zeta電位,結(jié)果見圖3。隨著p H值的降低,納米Si O2/SDS體系的|ζ|減小且明顯小于30 m V,但是穩(wěn)定性卻得到了明顯改善。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與傳統(tǒng)的DLVO理論產(chǎn)生了明顯的矛盾,這是因?yàn)镈LVO理論沒有考慮到短程排斥力的存在。水溶液中顆粒表面形成具有一定彈性的水化膜,當(dāng)兩個(gè)顆?拷鼤r(shí),顆粒表面的水化膜在靠近重疊時(shí)產(chǎn)生一種短程的非DLVO作用力使兩個(gè)顆粒被彈開,該作用力稱為水化作用力[19-20]。模擬地層水配制的納米Si O2/SDS體系的p H值在8.5左右,此時(shí),納米Si O2表面的羥基會(huì)和OH-發(fā)生如下反應(yīng):
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面活性劑修飾SiO2納米顆粒增強(qiáng)油/水界面活性分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 李建榮. 石油鉆采工藝. 2018(03)
[2]納米SiO2/表面活性劑對(duì)油水界面張力的影響[J]. 王健,吳一慧,鄧虹,金庭浩. 能源化工. 2018(01)
[3]用于低滲透油田調(diào)剖的納米顆粒穩(wěn)定泡沫體系研究進(jìn)展[J]. 彭寶亮,羅健輝,王平美,丁彬,王宛麗,賀麗鵬,耿向飛. 油田化學(xué). 2017(04)
[4]Al2O3納米顆粒與表面活性劑對(duì)O/W乳狀液穩(wěn)定性的影響[J]. 陳小榆,李原,謝欣彤,陳思佳. 油田化學(xué). 2017(04)
[5]微細(xì)礦物顆粒表面水化膜研究現(xiàn)狀及進(jìn)展綜述[J]. 彭陳亮,閔凡飛,趙晴,李宏亮. 礦物學(xué)報(bào). 2012(04)
[6]Brij類表面活性劑與Laponite納米顆粒的相互作用及其穩(wěn)定乳液的研究[J]. 李財(cái)富,張水燕,王君,馮緒勝,孫德軍,徐健. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(21)
本文編號(hào):2909052
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