本文選題：陰離子雙子表面活性劑 + 增稠機(jī)理　； 參考：《長(zhǎng)江大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著低滲透油氣藏的不斷開(kāi)發(fā),對(duì)壓裂液性能要求也越來(lái)越高,最近幾年發(fā)展起來(lái)的清潔壓裂液在很大程度上解決了傳統(tǒng)壓裂液破膠難、濾失高、殘?jiān)嗟娜秉c(diǎn)。清潔壓裂液增稠劑主要為特定表面活性劑,表面活性劑增稠效果直接影響清潔壓裂液性能。陰離子雙子表面活性劑具有更低的臨界膠束濃度和地層巖石吸附損失;且水溶性好,對(duì)地層滲透率基本無(wú)傷害;其在低濃度時(shí)可形成曲率較小的膠束結(jié)構(gòu),增粘效果明顯,在降低清潔壓裂液藥劑用量及成本方面潛力巨大。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于清潔壓裂液的研究主要針對(duì)新型表面活性劑制備和清潔壓裂液的粘彈性、傷害性、流變性、摩阻性、控縫高性等的實(shí)驗(yàn)研究。關(guān)于表面活性劑增稠清潔壓裂液機(jī)理研究尚處于初始階段,濃度、助劑及納米粒子表面活性劑溶液粘度影響機(jī)理更是鮮有報(bào)道。因此,耐溫型陰離子雙子表面活性劑清潔壓裂液增稠機(jī)理研究具有極其重要的意義。針對(duì)這一問(wèn)題,本文參照SY/T5107-2005考察了陰離子雙子表面活性劑耐溫性、分子結(jié)構(gòu)與其溶液粘度構(gòu)效關(guān)系,濃度、助劑、納米粒子對(duì)DS10-2-10及DS18-3-18溶液粘度的影響。表征了不同分子結(jié)構(gòu)陰離子雙子表面活性劑在溶液中自組裝的膠束形態(tài),表征了不同濃度、助劑、納米粒子下DS10-2-10及DS18-3-18溶液自組裝成的膠束形態(tài)。耐溫性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)表明磺酸鹽雙子表面活性劑DS10-2-10耐溫性最佳、DS18-3-18耐溫性次之,DS10-2-10與DS18-3-18在溶液中均自組裝形成片狀膠束,表明片狀膠束具有較強(qiáng)的耐溫性。根據(jù)對(duì)溶液增稠效果排序,表面活性劑在溶液中自組裝形成的膠束形態(tài)依次為蠕蟲(chóng)狀、片狀、棒狀、球狀、層狀;蠕蟲(chóng)狀膠束數(shù)量越多,蠕蟲(chóng)狀膠束相互纏結(jié)成的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)越密集,溶液粘度越高;直徑較大的球狀膠束對(duì)溶液粘度貢獻(xiàn)大于直徑較小的球狀膠束。DS10-2-10在濃度為0.2-2.5%變化過(guò)程中,溶液中自組裝形成的膠束經(jīng)歷了棒狀到片狀的變化過(guò)程,且片狀膠束尺寸逐漸增大,DS10-2-10溶液粘度增加;隨濃度增加,DS18-3-18在溶液中自組裝膠束形態(tài)經(jīng)歷了片狀膠束、蠕蟲(chóng)狀膠束的過(guò)程,且片狀膠束呈增加趨勢(shì),DS18-3-18溶液粘度增加。4%DS18-3-18添加NaCl、苯甲酸鈉、十二醇、十二烷基苯磺酸鈉后,DS18-3-18在溶液中自組裝成的片狀膠束發(fā)生變化,溶液粘度也發(fā)生相應(yīng)變化。加入0.3%納米SiO2后,納米SiO2在溶液中發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象,許多SiO2聚集在一起呈球狀并附著在DS18-3-18自組裝形成的片狀膠束上,阻礙了片狀膠束的舒張,宏觀上表現(xiàn)為溶液粘度大幅度降低。
[Abstract]:With the continuous development of low permeability reservoirs, the requirements of fracturing fluid performance are becoming more and more high. The clean fracturing fluid developed in recent years has solved to a large extent the shortcomings of traditional fracturing fluid, such as difficult to break glue, high filtration loss and much residue.The thickening agent of clean fracturing fluid is mainly a specific surfactant, and the thickening effect of surfactant directly affects the performance of clean fracturing fluid.The anionic Gemini surfactants have lower critical micelle concentration and lower rock adsorption loss, and have good water solubility and have no damage to formation permeability. At low concentrations, the anionic Gemini surfactants can form micellar structures with smaller curvature, and the viscosity enhancement effect is obvious.It has great potential in reducing the dosage and cost of clean fracturing fluid.At present, the research on clean fracturing fluid is mainly focused on the preparation of new surfactants and the experimental study of viscoelasticity, damage, rheology, friction and fracturing height of clean fracturing fluid.The study on the mechanism of surfactant thickening and cleaning fracturing fluid is still in the initial stage, and the influence mechanism of concentration, additives and nano-particle surfactant solution viscosity is rarely reported.Therefore, it is of great significance to study the thickening mechanism of temperature-resistant anionic Gemini surfactants.In order to solve this problem, the effects of SY/T5107-2005 on the viscosity of DS10-2-10 and DS18-3-18 solutions were investigated by referring to SY/T5107-2005, the relationship between the structure and the structure of the anionic Gemini surfactants and their solution viscosity, the concentration, the additives and the nanoparticles.The self-assembled micelle morphology of anionic Gemini surfactants with different molecular structures in solution was characterized. The micelle morphology of DS10-2-10 and DS18-3-18 solutions with different concentrations and auxiliaries were characterized.The evaluation of temperature resistance of sulfonate Gemini surfactant DS10-2-10 shows that the best temperature tolerance of sulfonate Gemini surfactant is DS18-3-18. DS10-2-10 and DS18-3-18 are self-assembled in solution to form flake micelles, which indicates that the lamellar micelles have strong temperature tolerance.According to the order of thickening effect of solution, the micelle morphology of surfactant self-assembled in solution is wormlike, flake, rod, ball, layer, the more the number of wormlike micelles,The denser the intertwined space structure of the worm-like micelles, the higher the solution viscosity, and the larger the spherical micelles, the greater the viscosity contribution of the spherical micelles. DS10-2-10 is larger than the spherical micelles with smaller diameters, and the concentration of the spherical micelles is 0.2-2.5%.The micelle formed by self-assembly in solution experienced the process of changing from rod to sheet, and the viscosity of the solution increased gradually with the increase of the size of micelle, and the morphology of self-assembled micelle of DS18-3-18 experienced sheet micelle with the increase of concentration.The process of worm-like micelles, and the increasing trend of sheet micelles. The viscosity of DS18-3-18 solution increased. 4% DS 18-3-18 added NaCl, sodium benzoate, dodecanol, dodecyl benzene sulfonate, and then the self-assembled sheet micelles of DS18-3-18 in solution changed.The viscosity of the solution also changed accordingly.After the addition of 0.3% nanometer SiO2, nano SiO2 agglomerates in the solution, and many SiO2 aggregates on the sheet micelles formed by DS18-3-18 self-assembly, which hinders the relaxation of the flake micelles, and macroscopically shows that the viscosity of the solution decreases greatly.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE357.12

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 水玲玲,鄭利強(qiáng),劉少杰,陳華,李干佐;雙子表面活性劑的研究進(jìn)展[J];日用化學(xué)工業(yè);2001年02期

2 陳功,黃鵬程,馬云容,祁國(guó)平;一種雙子表面活性劑的合成[J];精細(xì)化工;2001年08期

3 張青山,郭炳南,張輝淼;雙子表面活性劑研究進(jìn)展和應(yīng)用[J];化學(xué)進(jìn)展;2004年03期

4 謝亞杰;磺酸系雙子表面活性劑的合成與分離[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2004年03期

5 趙田紅,彭國(guó)峰,謝全,黃志宇;雙子表面活性劑的研究進(jìn)展[J];化工時(shí)刊;2005年07期

6 馮玉軍;王嘉圖;王碧清;席先鋒;孫玉海;;雙子表面活性劑的研究和開(kāi)發(fā)[J];精細(xì)化工原料及中間體;2005年04期

7 張青山;張輝淼;郭炳南;;哌嗪系列雙子表面活性劑的合成[J];精細(xì)化工;2006年05期

8 胡廷峰;郭祥峰;賈麗華;;陽(yáng)離子雙子表面活性劑的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;2006年S1期

9 馮玉軍;孫玉海;陳志;解戰(zhàn)峰;;雙子表面活性劑的應(yīng)用[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;2006年S1期

10 ;日化文獻(xiàn)摘要[J];中國(guó)洗滌用品工業(yè);2006年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉永永;李曉萍;薛科創(chuàng);任蕊;張榮蘭;趙建社;;新型兩性離子型雙子表面活性劑的合成與表征[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第08分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

2 李世松;楊俊玲;;雙子表面活性劑研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用[A];雪蓮杯第10屆功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2010年

3 殷允杰;王潮霞;修玉飛;;陽(yáng)離子型雙子表面活性劑研究新進(jìn)展[A];全國(guó)印染助劑行業(yè)研討會(huì)暨江蘇省印染助劑情報(bào)站第25屆年會(huì)論文集[C];2009年

4 于君明;陳洪齡;;新型雙子表面活性劑的合成與性能[A];第一屆全國(guó)化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集(下)[C];2004年

5 王雨;;含雙子表面活性劑的金屬清洗劑的研制[A];第九屆全國(guó)化學(xué)工藝學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

6 趙田紅;胡星琪;趙法軍;彭國(guó)峰;;一種陰離子型雙子表面活性劑的合成與表征[A];2007（第六屆）中國(guó)日用化學(xué)工業(yè)研討會(huì)論文集[C];2007年

7 黃光穩(wěn);陳樹(shù);熊遠(yuǎn)欽;徐偉箭;;雙子表面活性劑的合成及與疏水締合型丙烯酰胺復(fù)配研究[A];2013年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集——主題F：功能高分子[C];2013年

8 李世松;楊俊玲;;季銨鹽型雙子表面活性劑的合成及表征[A];“力恒杯”第11屆功能性紡織品、納米技術(shù)應(yīng)用及低碳紡織研討會(huì)論文集[C];2011年

9 李瑞冬;葛際江;張貴才;寇龍;;低滲透巖心雙子表面活性劑降壓減阻研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十三屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

10 尚宏利;蔣炳英;;金屬鹽對(duì)雙子表面活性劑臨界膠束濃度的影響[A];中國(guó)化工學(xué)會(huì)2011年年會(huì)暨第四屆全國(guó)石油和化工行業(yè)節(jié)能節(jié)水減排技術(shù)論壇論文集[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 何志強(qiáng);芳香聯(lián)接基與雙子表面活性劑的構(gòu)效關(guān)系研究[D];江南大學(xué);2014年

2 李敏;雙子表面活性劑為模板制備中空二氧化硅納米球及其載藥性能研究[D];華中科技大學(xué);2013年

3 楊建軍;陽(yáng)離子雙子表面活性劑在三次采油領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];西南石油學(xué)院;2005年

4 劉君;幾種典型雙子表面活性劑水溶液物化行為的NMR研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢物理與數(shù)學(xué)研究所）;2014年

5 韓世巖;松香基雙子表面活性劑合成及納米材料制備[D];東北林業(yè)大學(xué);2012年

6 韋珩;低滲透油藏雙子表面活性劑分形研究與分子模擬[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（滲流流體力學(xué)研究所）;2011年

7 蔣曉慧;GPs和GBs雙子表面活性劑的合成與性能表征[D];西南石油學(xué)院;2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 許琳;雙子表面活性劑的合成與評(píng)價(jià)[D];大慶石油學(xué)院;2010年

2 李俊;含羥基雙子表面活性劑的合成及其緩蝕性能的研究[D];北京化工大學(xué);2012年

3 劉笑妍;磺酸鹽型雙子表面活性劑的合成與應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2015年

4 魏巍;有機(jī)硅雙季銨鹽的合成及性能研究[D];齊魯工業(yè)大學(xué);2015年

5 劉勝偉;不對(duì)稱雙子表面活性劑的性質(zhì)研究及其應(yīng)用[D];寧波大學(xué);2015年

6 安會(huì)明;陽(yáng)離子雙子表面活性劑固液界面吸附層結(jié)構(gòu)研究[D];東北石油大學(xué);2015年

7 王玲燕;陽(yáng)離子雙子表面活性劑的自組裝體系及應(yīng)用研究[D];西北大學(xué);2014年

8 王玉萍;含酰胺基有機(jī)硅雙子表面活性劑的合成及性能研究[D];齊齊哈爾大學(xué);2016年

9 穆森;雙子表面活性劑改性海泡石去除水中菲的實(shí)驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

10 劉清義;季銨鹽型雙子表面活性劑膠團(tuán)強(qiáng)化超濾去除苯酚的研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

，

本文編號(hào)：1762934