开发性设计实验报告.doc

表面活性剂在岩心粉中的吸附 学院：材料科学与化学工程学院 专业：化学工程与工艺 姓名： 学号同组人： 指导教师： 日期：2012/12/24 表面活性剂在岩心粉中的吸附 摘要：正如我们看到的那样，表明活性剂领域是一个如此丰厚的大地，以至于有那么多的研究成果，但是推陈出新才是发展的必然，所以坚持不懈的做这个研究实验。表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性通过紫外-可见分光光度法研究阳离子与非离子表面活性剂与岩芯间的吸附规律, 关键词：表面活性剂 岩心粉 吸附 Surfactant Core powder Adsorption 前言：表面活性剂作为多种工业品的主要添加剂和原料，应用于日常生活，工农业及高新技术领域。为解决低渗透和特低渗透油田中注水井难以注入达不到配注要求,严重影响油井产量的问题,开发了高效降压增注剂。1 实验部分 1.1 仪器和药品 1.1.1 仪器 电子天平（0.1g），上海精密科学仪器有限公司 分析天平（0.0001g），上海精密科学仪器有限公司 SP-21024V型紫外-可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司 1.1.2 药品 药品 级别 厂家 OP-10 工业级 天津北仁化工 Gemini1231 工业级 河南省道纯化工技术有限公司 溴百里酚蓝 分析纯 天津市天新精细化工开发中心 磷酸氢二钠 分析纯 天津金汇太亚化学试剂有限公司 磷酸二氢钾 分析纯 天津金汇太亚化学试剂有限公司 OP类非离子表面活性剂的化学结构中含有苯环结构，苯环在200nm～400nm的近紫外区内有明显的强吸收峰，浓度越大吸收峰越强。在最大吸收波长处测OP非离子表面活性剂溶液吸光度。在pH=7.5～8.0的磷酸盐缓冲介质中，季铵盐型阳离子表面活性剂能与溴百里酚蓝（BTB）发生离子缔合反应，使游离的BTB浓度降低，BTB的颜色随之减弱。由于颜色减弱的程度与阳离子表面活性剂的浓度成正比，存在线性关系，故可用于阳离子表面活性剂浓度的测定表面活性剂结构由亲水集团和亲油基团组成，分子的亲水性和亲油性，分子的形态以及分子量都影响表面活性剂的性质。1）表面活性剂的HLB越高，亲水性越高。2）亲油基团的影响：亲油基的疏水作用降低了表面张力，影响胶束的形成。3）亲水基团的影响：表面活性剂的亲水基会影响其溶解度，从而进一步影响胶束的形成，溶解度越大，临界胶束浓度越高。在油气开发过程中,钻井液、固井液及压裂液等外来流体侵入储层后,由于毛细管力的滞留作用,地层驱动压力不能将外来流体完全排出地层储层的含水饱和度将增加油气相渗透率将降低,产生液锁同时会减小油气采出量增加注入液对储层的伤害液相滞留或液锁伤害是低渗气藏最主研究表明Gemini型阳离子表面活性剂吸附在亲水岩芯表面发生润湿反转非离子型表面活性剂处理后岩芯仍保持亲水的润湿状况二者以不同比例复配后共同吸附在岩芯表面使岩芯呈现出不同的润湿性与一定量助剂复配形成的微乳剂能够改善亲水岩芯的润湿状况为中性-弱亲水明显降低工作液的表面张力有助于工作液的返排使地层免受工作液的伤害达到油气井增产稳定的效果。以蒸馏水为参比，用紫外分光光度法测溶液最大吸光度，在最大吸光度处做出非离子表面活性剂吸光度-浓度的标准曲线。Gemini1231溶液 配制一系列已知浓度的阳离子表面活性剂溶液各取1mL溶液于25mL容量瓶中，依次加入1mL质量分数为0.5%的OP溶液，5mL浓度为1.6×10-4mol/L的溴百里酚蓝（BTB）溶液，2.5mL的pH=7.7缓冲液，以水稀释至刻度，摇匀。于分光光度计上，用1cm比色皿，对样品进行全波长扫描，确定最大吸收波长。 在最大吸收波长处，以缔合物溶液为参比，在该波长处测空白液（不加表面活性剂溶液）的吸光度，得到吸光度-样品浓度的标准曲线。测量未知浓度的阳离子表面活性剂溶液的吸光度，根据吸光度-浓度的标准曲线计算出阳离子表面活性剂溶液的浓度。 图一、op-10等温吸附曲线 表二、Gemini1231在岩心粉中的吸附 初始浓度ρ0/（mg/L） 400 800 1000 1500 3500 4000 6000 A 37.43 54.43 96.00 130.71 153.57 187.86 188.57 分析 　吸附等温是指在一定温度下溶质分子在两相界面上进行的吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系曲线。在恒定温度下吸附等温线有型等温线：Longm