碱在原油乳化中的作用
油田用压裂增强剂_有机碱类_化学成分_概述及解释说明
油田用压裂增强剂有机碱类化学成分概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在全面介绍和解释油田用压裂增强剂中有机碱类的化学成分。
随着油田开发的不断深入，传统的压裂技术已经不能满足地下资源的获取需求。
因此，研究人员开始致力于开发更高效、更环保的增强剂，以提高油井的产出能力和生产效率。
1.2 文章结构文章主要包括引言、正文、结论三个部分。
在引言部分，我们将简要介绍本文的目的和结构；在正文部分，将详细呈现有机碱类化学成分在油田用压裂增强剂中的应用；最后，在结论部分将对研究结果进行总结，并针对研究工作的局限性提出后续工作建议。
1.3 目的本文旨在探讨有机碱类化学成分在油田用压裂增强剂中的重要性和应用价值。
通过系统整理相关文献资料，归纳总结有机碱类化学成分对于改善井壁渗透性以及提高储层岩石孔隙中原油流动能力的作用机制。
对于压裂增强剂的设计和性能改进提供参考，同时促进行业间的技术交流与合作。
以上是文章"1. 引言"部分的内容。
2. 正文在油田勘探和开发过程中，压裂技术是一项关键的工艺，旨在增加原油或天然气从地下储层流动到井筒的速度。
而为了实现更高效的压裂作业，常常需要使用一种特殊的化学剂——油田用压裂增强剂。
本文将着重介绍其中一种常见类型：有机碱类增强剂。
有机碱类增强剂以其优异的性能在油田压裂过程中发挥着重要的作用。
它们主要通过提供氢离子或电子给予体系带来优化效果，从而改善压裂液在地下储层中的表现。
这些化学物质通常具有以下几种主要成分。
首先，醇胺类化合物是一类常见的有机碱类成分。
它们以其良好的溶解性、可调节pH值及与多种酸性物质反应形成盐等性质而被广泛使用。
醇胺类增强剂能够对储层岩石表面进行缓蚀作用，并有效改善液相与固相颗粒之间的黏附性。
其次，碱金属盐类也是油田用压裂增强剂中常见的一类成分。
这些化合物通常以钠、钾、锂等元素的盐形式存在，并能在压裂液中起到化学助剂的作用。
碱金属盐类增强剂通过调节液相中阴离子浓度，进而影响液相与固相之间的界面张力和黏附行为。
碱 驱
驱
姓名:皮春月 学号:130302140217 班级:应化13-2
目 录
02 33
01
碱驱的概念 碱驱机理 适合碱驱原油
04
碱与地层以及地层流体反应
05
碱驱存在问题
碱驱的概念
以碱溶作为驱油剂的驱油方法，即为碱驱
碱驱是把碱类物质，如氢氧化钠、硅酸钠、 碳酸钠、碳酸氢钠、加入水中注入地层，通过 碱与原油中的酸性组分就地生成表面活性剂， 降低界面张力、乳化原油、溶解油水界面上的 刚性界面膜、改变岩石润湿性等机理，降低残 余油，从而达到提高采收率的目的。
适合碱驱原油
根本条件 原油中有足够能与碱反应从而产生表面活性剂的石油酸。 表观条件 酸值（必要条件） 酸值大于0.2mg(氢氧化钾)/g（原油） 碱系数 碱系数越大越好 注：酸值高的原油不一定比酸值低的原油有更 好的碱驱效果
碱与地层以及地层流体反应
一、碱与地层反应
（1）矿物转换 （2）溶蚀作用 （3）离子交换
低界面张力形成机理
三、碱水降低界面张力的原因
原油中的部分酸性物质可以和碱反应，生成具有一定亲水 亲油平衡能力的表面活性剂。
低界面张力形成机理
影响碱水—原油界面张力的因素
1. 原油中的酸性物质 2. 碱 量 3. 水中的含盐量
加碱量与界面张力
• 碱量低→先和酸性较强的石油酸反应→形成亲水能力较强 的表面活性剂 • 碱量较高→相继和酸性较弱的石油酸反应→相继形成亲油 能力较强的表面活性剂 • 碱量高→增加水相极性→增加界面张力 • 最佳碱量→界面张力超低
碱与地层以及地层流体反应
二、碱与地层水反应
碱与地层以及地层流体反应
三、碱与原油中的酸性物质反应
碱驱存在问题
原油氨基酸在碱液中的乳化性能
前
言
原 油 中 的有 机酸 被 认 为是 碱水 驱 油 过程 的活
Ｔａ １ Ｃｒｄｅｏｌｐｏ ｅｔｅ ｂ． ｕ ｉ ｒｐ ｒｉｓ
性组 分 ， 已有 不 少 报道
， 氨基 酸 的作 用 则 不 而
明确 ：本 文利用 获 得 的 我 国某 些 特 种 油藏 原 油 中 的氨基 酸馏 分 ， 试 其与 同一原 油 的不乳 化 馏 测
原 油 氨 基 酸 在 碱 液 中 的 乳 化 性 能
曾昭槐 ，陈汝 熙
（ 中山 大 学 化 学 与 化 学 工 程 学 院 ， 广卅ｌ ５ ０ ７ ） １２ ５
摘要 ： 考察 了ｊ 河 、 拉 玛像 、 利 ３十 油 田 ６个遴 选 的 原 油 氨 基 酸 与 碱 液 的 乳 化 性 能 ： 辽 河 ￡ 克 胜 克 ＾、 Ｂ 孤 岛 、 坨 Ｉ、 坨 Ⅲ原 油 氨 基 酸 馏 分 均使 同 一 原 油 不乳 化 馏 分 与 碱 液 形 成 体 系的 克 、 胜 胜
表 ２ 辽 河 、 拉玛 依 、 岛 各 稠 油 中 氨 基 酸 主成 分厦 其含 ■ 克 孤
Ｔａ Ｍａ ｎ ｃ ｍｌ ｓｔ ｎ ｎ ｈ ｉ ｏ ｔｎｓｉ ｍｉｏ ａ ｉ ｎ Ｌａ ｈｅ－Ｋａａ ｙａ ｄ Ｇｕ ａ ｅ ｖ Ｌｓ ｂ２ ｉ ｏ ｍ ｌｌ ｓａ ｄ ｔ ｅｒｃ ｎｅ ｔ ｎ ａ ｎ ｃｄ ｉ ｉｏ ｏ ｒｍａ ｎ ｄ ｏ ｈ ａ ｙ ｏＬ
维普资讯
第 ９卷 第 １ 期
２０ ０ ２年 ２ 月
特 种 油 气 藏
Ｓ ｅ ｉ Ｏｉ ａ ｓ Ｒｅｅ ｖ ｉｓ ｐ ｃ￣ ｌ ｎｄ Ｇａ ｓ ｒｏｒ
Ｖｏ ． Ｎ０ １９
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文 章 编 号 ：１０ ．５ ５ ２ ０ ） Ｉ ０ ￣ ４ ０ ６６ ３ （ ０ ２ ０ － ６ ０ ０
有机碱和无机碱对原油的乳化性质及对聚合物黏度的影响
增 加 不 会 促 使 油 包 水 乳 状 液 的形 成 ， 且 在 Ｎａ Ｃ １ 质量分数不大于 １ ． ２ 时， ０ ． ２ ～１ ． ０ 的 乙二 胺 可 将 稠 油 乳
化 成 较 稳 定 的水 包 油 乳 状 液 ； 而 Ｎａ ＯＨ 的加 入 会 增 加 溶 液 的 矿 化 度 ， 即使 溶 液 中 不 加 Ｎ ａ Ｃ Ｉ ， ０ ． ６ ％ 以 上 的 Ｎａ ＯＨ 会 促 使 油包 水 乳状 液 的 形 成 ， 不 利 于水 包 油 乳 状 液 的 稳定 ， 且 不 同 Ｎａ Ｃ １ 质量分数 下 １ Ｖ ｏ 的Ｎ ａ ＯＨ 溶 液 都 会 把 稠 油 乳 化 成 油 包 水 乳 状 液 。 溶 液 中 Ｎａ ＯＨ 的 加 入 会 大 大 降 低 聚 合 物 的 黏 度 ， 当 Ｎａ ＯＨ 质 量 分 数 为 １ 时， 聚 合 物 的黏 度 会 降 低 一 半 多 ； 而 乙二 胺 的 加 入 基 本 不 增 加 溶 液 矿 化 度 ， 不仅不会 降低 聚合物 黏度 ， 反
第３ ２卷 第 ３ 期
２ ０ １ ５年 ５月
精
细
石
油
化
工
３３
Ｓ ＰＥＣＩ ＡＬＩ ＴＹ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬＳ
有 机 碱 和 无 机 碱 对 原 油 的 乳 化 性 质 及 对 聚 合 物 黏 度 的 影 响
赵修 太 ， 陈泽 华 ， 王增 宝 ， 陈文雪 ， 马汉卿 ， 韩光伟 ， 冯 硕， 郝 延 征
含碱 化学 驱 是 国 内外研 究 较 多 的一 机 碱 。笔 者 拟 对 乙 二 胺 和
Ｎａ ＯＨ 乳 化 稠 油 的行 为 和 对 聚 合 物 黏 度 的 影 响
传统 的无 机 碱 如 Ｎａ ＯＨ、 Ｎａ Ｃ Ｏ 。等 会 引 起 严 重 的结 垢 问题 ， 限制 了碱 在 提 高 原 油采 收 率 中 的应
油田化学知识点总结
油田化学知识点总结1、晶格取代:在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外阳离子所置换，而晶体结构不变，产生过剩电荷的现象。
2、阳离子交换容量:分散介质PH=7时，1kg粘土所能交换下来的阳离子的毫摩尔数（以一价阳离子毫摩尔数表示）。
3、粘土造浆率:一吨干粘土所能配制粘度（表观粘度）为15mPa.s钻井液的体积数，m3/T。
4、钻井液碱度:用浓度为0.01mol/L的标准硫酸中和1mL样品至酸碱中和指示剂变色时所需要的体积（单位用mL表示）。
5、钻井液触变性:一些非牛顿流体在机械作用下变稀（或变稠），在机械作用消除后则变稠（或变稀）的性质。
6、塑性粘度:Bingham流体流变曲线（直线）斜率的倒数。
7、钻井液的流变曲线:剪切应力与剪切速率之间的关系曲线。
8、流变模式:表示流变曲线的数学式。
9、钻井液剪切稀释特性:钻井液表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。
10、絮凝剂:钻井液絮凝剂是指能使钻井液中的固相颗粒聚集变大的化学剂。
11、页岩抑制剂:能抑制页岩膨胀和（或）分散（包括剥落）的化学剂。
12、抑制性钻井液:是以页岩抑制剂为主要处理剂配成的水基钻井液。
13、水泥浆稠化时间:水与水泥混合后稠度达到100Bc所需要的时间。
14、井漏:在钻井过程中，钻井液大量流入地层的现象，称为钻井液的漏失。
15、剪切稀释特性：钻井液表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。
16、压差卡钻：又称为粘附卡钻，是钻柱为钻井液滤饼粘附后，由钻井液压力与地层压力之差所产生的结果。
17、剪切速率：当流体的流态处在层流时，相邻流动层之间的速度差除以它们之间的垂直距离。
18、动切力：钻井液在层流状态下达到动平衡时形成网架结构的强弱。
19、粘土的吸附性：指物质在两相界面上自动浓集的现象（界面浓度大于内部浓度）。
20、粘土的凝聚性：是指一定条件下的粘土矿物颗粒（准确地说应为小片）在水分散体系状态下，通过不同的联结方式产生絮凝或聚结（集）的现象。
21、膨润土：以蒙脱石为主的含水粘土矿物。
原油破乳方法
原油破乳剂的破乳机理介绍一种乳液由至少两种不相混溶的液体组成。
随着原油开采中重稠油比例的不断增加以及三次采油采出的原油乳液愈来愈复杂、愈来愈稳定，石油试剂破乳剂的研究开发也不断地向提高破乳能力，降低破乳温度，减少破乳剂使用浓度和增强适应性方向发展。
破乳机理：原油本身是一种多组分混合物，主要由不同相对分子质量、不同结构的烃以及少量非烃化合物质，主要是水以及溶解于水的无机盐、机械杂质（砂、粘土等）、游离的硫化氢、氯化氢等，以不同形式分散于原油中的胶质、沥青质含量增加，使得原油乳状液更加稳定，加上采油技术的不断开发和应用，大量表面活性剂用来驱油、使原油的组分变得更加复杂，油田采出的原油含水含盐率逐渐增加。
破乳的缘由：原油中含有以上杂质，会增加泵和管线负荷，引起金属表面腐蚀和结聚；而排放的水中含油也会造成环境污染和原油浪费。
不论从经济还是从环境角度均需对原油进行破乳脱水和污水除油，原油破乳都是必需的。
石油试剂乳状液的破乳脱水脱盐是石油生产和加工过程中重要的环节之一，目前石油工业最重要的破乳方法是在原油中加入石油试剂破乳剂原油乳液在油品的生产和炼制中经常出现，世界上主要的粗品油都以一种乳液的形态产出。
目前公认的破乳机理：相转移——反向变形机理，加入石油试剂破乳剂后发生了相转变，这类破乳剂产生与乳化剂形成的乳状液类型相反的表面活性剂碰撞击破界面膜机理。
在加热或搅拌的条件下，石油试剂破乳剂有许多的机会碰撞乳状的界面膜，或吸附在界面膜上，或排除替代部分表面活性物质，从而使其稳定。
增溶机理使用的破乳剂一个或少数几个分子即可形成胶束，这种高分子线团或胶束可增溶乳化剂分子，引起乳化原油破乳褶皱变形机理显微镜观察结果表明，W/O型乳状液具有双层或多层水圈，两层水圈之间是油圈液滴在加热搅拌和破乳剂的作用下，液滴内部各层相互连通，使液滴发生凝聚而破乳此外，国内在对O/W型乳化原油体系的破乳机理研究方面也有一些研究工作，认为理想的石油试剂破乳剂必须具备下列条件：较强的表面活性；良好的润湿性能；足够的絮凝能力；较好的聚结效果石油试剂破乳剂在油品生产和炼制中的应用具有十分重要的意义. 超声波破乳法原理原油破乳脱水脱盐是炼油工艺的重要课题之一。
精炼石油的碱
精炼石油的碱全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：精炼石油是一项十分复杂的工艺过程，其中涉及到许多种不同的化学物质，其中之一就是碱。
碱在精炼石油中扮演着非常重要的角色，对石油的处理和生产起着至关重要的作用。
让我们来了解一下碱在精炼石油中的作用和用途。
碱主要用于中和石油中的酸性物质，如硫化氢和硫酸等。
石油中含有一定量的硫化氢和硫酸，这些物质会对设备和管道造成腐蚀，同时也会影响石油产品的质量。
通过向石油中添加碱来中和这些酸性物质，可以有效减少设备的腐蚀，提高石油产品的质量。
除了在中和酸性物质方面，碱还可以在精炼石油的脱硫和脱盐过程中起到重要作用。
在炼油过程中，石油中的硫化氢和硫酸是两种常见的有害物质，它们不仅会导致设备腐蚀，还会对环境和人体健康造成危害。
通过加入碱，可以将硫化氢和硫酸中和掉，从而降低石油产品中的硫含量，减少对环境的污染。
碱还可以用于调节石油产品的PH值。
石油产品的PH值对于其稳定性和流动性有着重要影响，通过合适的碱性调节，可以提高石油产品的品质，使其更容易被市场接受。
在精炼石油过程中，碱除了用于中和酸性物质和调节PH值外，还可以用于去除石油中的杂质和杂质。
石油中常常含有一些杂质，如树脂、沉淀物和水分等，这些杂质会影响石油产品的质量和稳定性。
通过加入碱，可以与这些杂质发生化学反应，形成水溶性盐类，从而将杂质从石油中移除。
碱在精炼石油中的作用是非常重要的。
它可以中和酸性物质、调节PH值、去除杂质等，为提高石油产品的质量和稳定性提供了重要的保障。
在精炼石油的过程中，科学合理地使用碱是至关重要的，只有这样才能确保石油产品的质量和市场竞争力。
虽然碱在精炼石油中有着重要的作用，但是在使用过程中也需要注意一些问题。
碱的种类和用量需要根据具体情况进行合理选择，过量或不足都会对石油产品的质量和设备的运行产生不良影响。
碱在使用过程中需要严格控制温度和湿度，以防止发生化学反应不完全或产生不良反应。
碱在使用过程中需要严格控制pH值，否则会导致产品质量下降或设备受损。
乳化原油的破乳与起泡沫原油的消泡相关知识
第1节 乳化原油的破乳
高分子破乳剂的破乳机理
高分子破乳剂中的水溶性破乳剂有抵消作用。 高分子破乳剂主要通过下列机理破乳： （l）不牢固吸附膜的形成
因高分子破乳剂在界面上取代原来的乳化剂后所形 成的吸附层不紧密（特别是支链线型的高分子破乳剂）， 保护作用差。 （2）对水珠的桥接
由高分子破乳剂可同时吸附在两个或两个以上水珠的 界面上引起，这些为破乳剂分子连系起来的水珠有更多 的机会碰撞、聚并。 （3）对乳化剂的增溶
三、水包油乳化原油的破乳
1．水包油乳化原油的破乳方法 （l）热法 （2）电法
在中频（1 ×103 ～2 ×104 Hz）或高频（大于2 ×104 Hz ）的高压交流电场下进行
在通电的电极中必须有一个是绝缘的。 在电场的作用下，由于乳化剂吸附层的有序性受到干
扰而使保护作用削弱，导致油珠聚并，引起破乳
谢谢大家！
生 活 中 的 辛 苦阻挠 不了我 对生活 的热爱 。21.1.1821.1.18Monday, January 18, 2021 人 生 得 意 须 尽欢， 莫使金 樽空对 月。16:50:1916:50:1916:501/18/2021 4:50:19 PM 做 一 枚 螺 丝 钉，那 里需要 那里上 。21.1.1816:50:1916:50Jan-2118-Jan-21 日 复 一 日 的 努力只 为成就 美好的 明天。 16:50:1916:50:1916:50Monday, January 18, 2021 安 全 放 在 第 一位， 防微杜 渐。21.1.1821.1.1816:50:1916:50:19January 18, 2021 加 强 自 身 建 设，增 强个人 的休养 。2021年 1月18日 下午 4时50分 21.1.1821.1.18 精 益 求 精 ， 追求卓 越，因 为相信 而伟大 。2021年 1月18日 星期 一下午 4时50分 19秒 16:50:1921.1.18 让 自 己 更 加 强大， 更加专 业，这 才能让 自己更 好。2021年 1月 下午4时 50分 21.1.1816:50January 18, 2021 这 些 年 的 努 力就为 了得到 相应的 回报。 2021年 1月18日 星期一 4时50分 19秒 16:50:1918 January 2021 科 学 ， 你 是 国力的 灵魂； 同时又 是社会 发展的 标志。 下午4时 50分19秒 下午 4时50分 16:50:1921.1.18 每 天 都 是 美 好的一 天，新 的一天 开启。 21.1.1821.1.1816:5016:50:1916:50:19Jan-21 相 信 命 运 ， 让自己 成长， 慢慢的 长大。 2021年 1月18日 星期一 4时50分 19秒 Monday, January 18, 2021 爱 情 ， 亲 情 ，友情 ，让人 无法割 舍。21.1.182021年 1月 18日 星 期一4时 50分 19秒21.1.18
第五章 碱驱
聚合物溶液的作用： 流度控制。
第二节 碱驱机理
1 低界面张力机理 2 乳化-携带机理 3 乳化-捕集机理 4 由油湿反转为水湿机理 5 由水湿反转为油湿机理 6 自发乳化与聚并机理 7 增溶刚性膜机理
低界面张力形成机理
1.1 原油中的石油酸 研究表明，原油中含有脂肪酸、环 烷酸和芳香酸等各类羧酸。 脂肪酸主要是正构的，现已鉴定出
增加水相极性
界面张力超低性
形成亲水能力较强的 相继形成形成亲油能力 表面活性剂 较强的表面活性剂
增加界面张力
低界面张力形成机理
低界面 张力区
低界面张力形成机理
低界面张力区
2 自发乳化与聚并机理
2.1 含义
在最佳的碱含量下，原油可自发乳 化到原油中。
2.2 表面活性剂在水中聚集状态
表面活性剂在水中聚集状态取决于表面 活性剂的浓度。
5.3 碱与原油中的酸性物质反应
第五节 碱与地层以及地层流体反应
5.1 碱与地层反应 5.2 碱与地层水反应
碱耗
5.3.1 与酚反应 5.3.2 与环烷酸反应 5.3.3 与胶质沥青质反应
有用 反应
第六节 适合碱驱油田的筛选标准
第七节 碱驱存在问题 碱耗 结垢
乳化 流度高
水包油乳状液 油包水乳状液 流度控制 破乳剂 地层矿物反应 与地层水的钙镁离子反应 预冲洗 防垢剂
第三节 界面张力与碱质量分数关系曲线的解释与应用
3.2 碱系数
指双对数坐标内 油水界面张力对碱质量分数关 系曲线和0.01~1.0mN/m所 包围面积与 0.01~1.0mN/m和0.001% ~1.0%碱质量分数所包面积 之比乘6 碱系数越大的原油，越适宜碱
驱。碱系数可以用来评价油和碱
原油中的乳化活性组分及含碱体系驱油机理
原油中的乳化活性组分及含碱体系驱油机理
秦慧;叶汝强;牟伯中
【期刊名称】《油田化学》
【年(卷),期】2013(30)3
【摘要】针对三次采油中常用的含碱体系,介绍了原油中的碱水乳化活性组分,主要为有机酸、起辅助作用的非酸合氧化合物和其他非酸组分。
有些原油还含有影响其碱水乳化性能的特殊微量组分,如硅氧烷、氨基酸和苯胺。
综述了含碱体系驱油机理,包括降低界面张力、润湿反转、乳化、增大水相黏性、改变原油流变性、增溶刚性膜和热力学分析,以及碱、盐等影响因素。
【总页数】7页(P464-470)
【关键词】活性组分;含碱体系驱;驱油机理;原油;乳化;综述
【作者】秦慧;叶汝强;牟伯中
【作者单位】华东理工大学应用化学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.46
【相关文献】
1.原油组分对无碱二元驱用表面活性剂界面张力的影响 [J], 肖传敏
2.胜利原油活性组分对原油-甜菜碱溶液体系油-水界面张力的影响 [J], 曹加花;曹绪龙;宋新旺;徐志成;张磊;张路;赵濉
3.碱对复合驱油体系与原油乳化作用的影响 [J], 赵凤兰;岳湘安;侯吉瑞;李凯
4.碱/表面活性剂复合驱油体系与胜利孤东原油间协同效应的研究 [J], 张路;赵濉;罗澜;俞稼镛
5.在用碱的化学驱油中硅铝垢的生成Ⅱ碱与岩芯组分的成垢机理和性能 [J], 刘伟成;颜世刚;姜炳南
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碱的乳化作用
中国石油大学（油田化学）实验报告实验日期： 2011-10-10 成绩：班级： 石工09-12班 学号： 09021572姓名： 刘闯 教师：同组者： 王振 王长荣 王倩茹碱在原油乳化中的作用一．实验目的1. 观察碱与原油混合后的乳化现象。
2. 学会用不稳定系数法确定使原油乳化的最佳碱浓度范围。
二．实验原理碱（例如NaOH ）可与原油中的酸性成份（例如环烷酸）反应，生成表面活性物质：C H 3(CH 2)n C O O H+N a O HC H 3(CH 2)n C O O N a+H O 2这些表面活性物质可使原油乳化形成水包油(O/w)乳状液。
水包油乳状液的形成与稳定性对于碱驱和稠油乳化降粘是重要的,例如碱驱中乳化-携带、乳化-捕集、自发乳化等机理的发生,稠油乳化降粘中原油乳化分散机理的发生都是以水包乳状油液的形成为前提条件的。
碱浓度是影响碱对原油乳化作用的重要因素。
碱浓度低时,碱与原油反应生成的活性物质少,不利于乳状液的稳定。
若碱浓度过高,一方面,碱可使原油中碳链较长的弱酸反应生成亲油的活性物质,这些亲油的活性物质可抵消亲水活性物质的作用,不利于水包油乳状液的稳定,同时,过量的碱具有盐的作用,也不利于水包油乳状液的稳定,因此,只有合适的碱浓度范围,碱才能与原油作用形成稳定的水包油乳状液。
乳状液的稳定性可用不稳定系数（USI ）表示。
不稳定系数按式６-1定义:t dtt V USI t⎰=)(式中： USI —不稳定系数，ml ；)(t V —乳化体系分出水体积与时间的变化函数； t —乳化体系静止分离的时间，min 。
从定义式可以看出,不稳定系数越小，乳状液的稳定性越好。
三．实验仪器与药品1. 仪器电子天平（感量0.001g ）、10ml 具塞刻度试管、秒表、滴管、试管架。
2. 药品氢氧化钠、原油、蒸馏水。
四．实验步骤1. 取10ml 具塞刻度试管7支，分别加入质量分数为0.0、1.0×10-4、5×10-4、1.0×10-3、5.0×10-3、8.0 ×10-3、1.0×10-2的氢氧化钠溶液各5ml，分别用滴管准确加入原油5ml，盖上试管塞子，每支试管各上下震荡30次。
第十二章碱及复合驱(1)详解
3. 三元复合驱油体系
2）ASP三元复合驱油存在的主要问题
（2）在保持界面张力性能不变的条件下，用部分盐 代替碱，可减少碱剂的用量。
3. 三元复合驱油体系
ASP三元复合驱的驱油机理
三元复合体系大幅度地提高驱油效率的原因是： (1)聚合物提高了波及系数； (2)表面活性剂和碱的协同效应降低了油水界面张力
并改变岩石的润湿性； (3)残余油受力状况发生了改变。
3. 三元复合驱油体系
1）ASP三元复合驱的驱油机理
（a）水驱结束
（b）三元复合驱结束
因此，碱水驱使原油的采收率提高的幅度有 限。
碱—聚合物驱油就是在碱水驱的基础上， 用聚合物进行流度控制，来达到提高采收率的 目的。
与聚合物溶液、碱性水驱油一样，碱—聚合 物溶液驱油效果也受到地层水的矿化度、岩石 的矿物组成、地层的温度等因素的影响。
3. 三元复合驱油体系
三元复合体系驱是指在注入水中加入低浓度的 表面活性剂、碱和聚合物的复合体系驱油的一种提 高原油采收率方法。碱/表面活性剂/聚合物(ASP) 复合体系驱是80年代初国外出现的化学采油新动向。
但由于表面活性剂和助剂成本太高，该方法一 直没有发展成为商业规模。而碱/聚合物驱降低界 面张力一般高于10－2mN/m的范围，而且其适用性 还受原油酸值的影响。
3. 三元复合驱油体系
ASP复合体系驱是从二元复合驱(活性剂/聚合物、 碱/聚合物)发展起来的。 ASP三元复合体系的优点： 1. 所需要表面活性剂和助剂总量少 ASP复合体系所加入的表面活性剂与碱具有良好的协 同效应，能降低界面张力到10－2mN／m的范围，而 且可保持长时间的低表面张力驱过程。并对低酸值的 陆相生成的中等原油也是适用的。
碱驱驱油机理
碱驱驱油机理：1降低界面机理：NaOH.Na2CO3在水中解离出来0H,碱能与石油中的有机酸反应生成便面或新物质，活性剂聚集在油水界面4油层从地层表面被洗下来提高了洗油能力,根据ER=EdXEs洗油效率Ed提高采油效率ER提高.2乳化机理:驱油用表面活性剂的HLB值在一般7—18范围,它在水界面吸附可形成水包油的乳状液当d<dp时为乳化—携带机理在碱含量和盐含量都降低的情况下由碱与石油酸反应生成的表面活性剂可使地层中剩余的油乳化,并被碱水携带通过地层,油珠的聚并性质有不利的影响当d<dp 时为乳化——捕集机理在碱含量和盐含量都低的情况下,由于低界面张力使油乳化在碱水相，但油珠直径较大，向前移动时就被捕集，增加了水的流动阻力，即降低了水的流度增加了波及系数，提高原油采收率.3润湿反转机理：①由油润湿反转为水润湿,在高碱低盐的情况下碱可通过改变吸附在岩石表面的油溶性物质而解吸,恢复岩石表面的原来的亲水性,使岩石表面从油湿反转为水湿，提高了洗油效率,根据ER=EdXEs,原油采收率提高。
②水湿反转为油湿,在高碱高盐的情况下,碱与石油酸反应生成的表面活性物质主要分配到油相中,并吸附在岩石表面上,使岩石表面由水湿反转为油湿。
碱驱生成的表面活性剂亲油性和它产生的低界面张力会导致w/o乳状液的形成，乳状液中的水珠会堵塞流通孔道，使注入压力提高迫使油从乳状液水珠与岩石表面之间的连续油相通道排出,流向高含水率的乳状液,提高Es根据ER=EdXEs,从而提高原油采收率。
油气井水的来源与出水原因：油气井按水的来源可分为注入水，底水，边水，上层水，下层水，夹层水。
1注入水和边水：由于油层的非均质性，油水流度比不同及开采方式不当，随着油水边缘的推进，使注入水边水随高渗透层驱不均匀推进，在纵向上形成单层突进，横向上形成蛇进使油气井过早水淹。
2底水：当油田有底水时，由于油气井生产时在地层中造成的压力差破坏由于重力作用造成的油水平衡关系使原来的油水界面靠近井底是呈锥形升高这种现象叫“底水锥进”其结果使油气井在井底处造成水淹产水量上升，产油量下降。
碱在原油乳化中的作用
碱在原油乳化中的作用实验目的1.观察碱与原油混合后的乳化现象。
2.学会用不稳定系数法确定原油乳化的最佳碱浓度范围实验原理碱（如NaOH可与原油中的酸性成分（如环烷酸）反应，生成表面活性物质。
这些表面活性物质可使原油乳化形成水包油（O/W）水包油乳状液的形成与稳定性对于碱驱和稠油乳化降粘是重要的，例如碱驱中乳化-携带、乳化-捕集、自发乳化等机理的发生，稠油乳化降粘中原油乳化机理的发生都是以水包油乳状液的形成为条件的。
碱浓度是影响碱对原油乳化作用的重要因素。
碱浓度低时，碱与原油反应生成的活性物质少，不利于乳状液的稳定。
若碱浓度过高，一方面，碱可使原油中碳链较长的弱酸反应生成亲油的活性物质，这些亲油的活性物质可抵消水活性物质的作用，不利于水包油乳状液的稳定，同时，过量的碱具有盐的作用，也不利于水包油乳状液的稳定，因此，只有合适的碱浓度范围，碱才能与原油左右形成稳定的水包油乳状液。
乳状液的稳定性可用不稳定系数（USI）表示。
不稳定系数按式1定义：(1)式中USI —不稳定系数，ml;V（t）—乳化体系分出水体积和时间的变化函数；t —乳化体系静止分离的时间，min。
从定义式可以看出，不稳定系数越小，乳状液的稳定性越好。
三、仪器与药品1.仪器电子天平（感量0.001g ）、10ml具塞刻度试管7支、秒表、滴管、试管架2.药品氢氧化钠、原油、蒸馏水。
四、实验步骤1.取10ml具塞刻度试管7支，分别加入质量分数为0.0、1.0 X 10-4、2.5 X 10-4、5.0 X 10-4、1.0 X 10-3、5.0 X 10-3、1.0 X 10-2的氢氧化钠溶液各5ml,分别用滴管准确加入原油5ml，盖上试管塞子，每支试管各上下振荡30次。
2.将振荡后的试管立即垂直放在试管架上，同时开始计时，并每隔 3 min 记录一次试管中分出水的体积(若分出水的速度较快，可每隔1 min记录一次) ，共记录30次。
3.去乳化最稳定的试管重新振荡30次，用分散法判别乳状液的类型。
纯碱去油污原理
纯碱去油污原理
纯碱，化学名称碳酸钠，是一种常用的清洁剂，具有很强的去油污能力。
那么，纯碱是如何去除油污的呢？接下来，我们就来了解一下纯碱去油污的原理。
首先，纯碱具有较强的碱性。
碱性物质可以中和酸性物质，而油脂是一种酸性物质。
当纯碱与油脂接触时，碱性物质会中和油脂中的酸性成分，使其变为肥皂状物质。
这样一来，原本粘附在表面的油脂就会变得容易清洁，从而达到去油污的效果。
其次，纯碱还具有良好的乳化性。
所谓乳化，是指将水和油脂混合在一起，形成均匀的乳状液。
纯碱可以降低水的表面张力，使其更容易与油脂混合。
这样一来，纯碱可以帮助油脂在清洗过程中更好地与水混合，从而更容易被清洗掉。
此外，纯碱还具有很强的去污能力。
由于其碱性较强，纯碱可以有效地分解油脂分子，使其变得更容易清洁。
同时，纯碱还可以与一些污垢中的杂质发生化学反应，将其分解或转化为可溶于水的物质，从而达到去污的效果。
总的来说，纯碱去油污的原理主要包括碱性中和、乳化和分解污垢等过程。
通过这些过程，纯碱可以有效地去除油脂和污垢，使清洁工作更加轻松高效。
需要注意的是，在使用纯碱清洁时，应当注意保护皮肤和呼吸系统，避免直接接触纯碱粉末或溶液。
此外，使用纯碱清洁时应当遵循正确的使用方法，避免对清洁物品造成损害。
总之，纯碱去油污的原理是基于其碱性、乳化性和去污能力。
通过这些特性，纯碱可以有效地去除油脂和污垢，是一种常用的清洁剂。
希望本文对纯碱去油污的原理有所帮助，谢谢阅读！。
碱对复合驱油体系与原油乳化作用的影响
用析 水 率 曲 线评 价 了乳 状 液 的 稳 定 性 。 结 果 表 明 ， 随着 碱 含 量 的 增 加 乳 化 程 度 增 强 ， 明 低 界 面 张 力 有 利 于乳 状 说
液 的形 成 ； 时 Ｎａ 同 ＯＨ 的质 量 分数 在 ０ １ ～ Ｏ ３ 时 ， 合 体 系与 大 庆 油 田原 油 形 成 的 乳 状 液 最 稳 定 。 ． ． 复 关 键 词 ： Ｐ体 系 ；乳 化 ；乳 状 液 ；碱 ；机 理 ＡＳ
近 年来 复合 驱方 面的研 究大 多集 中在 超低 界面 张力 形成 机理 、 碱／ 碱表 面活 性剂 的研 制 以及 复 弱 无 合体 系 与原 油 形 成 乳 状 液 的稳 定 性 评 价 方 面＿ ， ４ 。 但对 乳 化作 用 中乳 化 能 力 相 关 规 律 的研 究 相 对 较 少， 且缺 乏碱 的类 型 与 加量 对 乳 化 作 用 的 影 响机 理
第３ ８卷 第 ２ 期
２ｌ Ｏ ０年 ３月
石
油
钻
探
技
术
Ｖ０． Ｏ １ ３８ Ｎ ．２ Ｍ ａ ．， ｌ ｒ ２Ｏ Ｏ
Ｐ Ｉ Ｅ，ＲＯＩＥＵＭ ＩＲＩ ＩＩ 、 ） Ｉ ＮＧ ＴＥＣＨＮＩ ＱＵＥＳ
．油 藏 与 Biblioteka 采 ．碱 对 复 合 驱 油 体 系 与 原 油 乳 化 作 用 的 影 响
的 系 统 研 究 ， 别 是 碱 对 乳 状 液 形 成 的 影 响 以 及 与 特
收 稿 日期 ： ０ ９ ０ － Ｏ 改 回 日期 ： ０ ０ ０ — ５ ２ Ｏ －７ ２ ； ２ ｌ－ １２ 基 金 项 目 ： 家重 点 基 础研 究 发 展 计 划 （ ９ ３ 计 划 ） 目“ 学 国 “ ７” 项 化
有机碱和无机碱对原油的乳化性质及对聚合物黏度的影响
有机碱和无机碱对原油的乳化性质及对聚合物黏度的影响赵修太;陈泽华;王增宝;陈文雪;马汉卿;韩光伟;冯硕;郝延征【摘要】以乙二胺作为有机碱,NaOH作为无机碱,利用乳化实验和黏度测量实验,对两种碱与稠油的乳化行为及两种碱对聚合物黏度的影响进行了研究.结果表明,乙二胺的加入基本不增加溶液矿化度,其质量分数的增加不会促使油包水乳状液的形成,且在NaCl质量分数不大于1.2％时,0.2％～1.0％的乙二胺可将稠油乳化成较稳定的水包油乳状液;而NaOH的加入会增加溶液的矿化度,即使溶液中不加NaCl,0.6％以上的NaOH会促使油包水乳状液的形成,不利于水包油乳状液的稳定,且不同NaCl质量分数下1％的NaOH溶液都会把稠油乳化成油包水乳状液.溶液中NaOH的加入会大大降低聚合物的黏度,当NaOH质量分数为1％时,聚合物的黏度会降低一半多;而乙二胺的加入基本不增加溶液矿化度,不仅不会降低聚合物黏度,反而可以使聚合物的黏度有所上升.由此可知,乙二胺在原油开采及提高原油采收率方面相对NaOH有较大优势.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2015(032)003【总页数】6页(P33-38)【关键词】乙二胺;稠油;乳化行为;聚合物黏度【作者】赵修太;陈泽华;王增宝;陈文雪;马汉卿;韩光伟;冯硕;郝延征【作者单位】中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE357.46含碱化学驱是国内外研究较多的一项技术，传统的无机碱如NaOH、Na2CO3等会引起严重的结垢问题，限制了碱在提高原油采收率中的应用［1-2］。
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中国石油大学（华东）油田化学实验报告
实验日期： 2015.04.17 成绩：
班级： 石工12- 学号： 12021356 姓名： 善人 教师： 同组者：
碱在原油乳化中的作用
一、实验目的
1. 观察碱与原油混合后的乳化现象。
2. 学会用不稳定系数法确定使原油乳化的最佳碱浓度范围。
二、实验原理
碱（例如NaOH ）可与原油中的酸性成份（例如环烷酸）反应，生成表面活性物质：
CH 3
(CH 2)n COOH
+NaOH
CH 3(CH 2)n COONa
+
H O 2
这些表面活性物质可使原油乳化形成水包油(O/w)乳状液。
水包油乳状液的形成与稳定性对于碱驱和稠油乳化降粘是重要的,例如碱驱中乳化-携带、乳化-捕集、自发乳化等机理的发生,稠油乳化降粘中原油乳化分散机理的发生都是以水包乳状油液的形成为前提条件的。
碱浓度是影响碱对原油乳化作用的重要因素。
碱浓度低时,碱与原油反应生成的活性物质少,不利于乳状液的稳定。
若碱浓度过高,一方面,碱可使原油中碳链较长的弱酸反应生成亲油的活性物质,这些亲油的活性物质可抵消亲水活性物质的作用,不利于水包油乳状液的稳定,同时,过量的碱具有盐的作用,也不利于水包油乳状液的稳定,因此,只有合适的碱浓度范围,碱才能与原油作用形成稳定的水包油乳状液。
乳状液的稳定性可用不稳定系数（USI ）表示。
不稳定系数按式6-1定义:
()t
dt t V USI ⎰=
t
0 (6-1)
式中：USI —不稳定系数，ml ；
V(t)—乳化体系分出水体积与时间的变化函数；
t—乳化体系静止分离的时间，min。
从定义式可以看出,不稳定系数越小，乳状液的稳定性越好。
三、实验仪器与药品
1. 仪器
电子天平（感量0.001g）、10ml具塞刻度试管、秒表、滴管、试管架。
2. 药品
氢氧化钠、原油、蒸馏水。
四、实验步骤
1. 取10ml具塞刻度试管10支，分别加入质量分数为0.0、1.0×10-4、5×10-4、1.0×10-3、5.0×10-3、1.0×10-2的氢氧化钠溶液各5ml，分别用滴管准确加入原油5ml，盖上试管塞子，每支试管各上下震荡30次。
2. 将震荡后的试管立即垂直放在试管架上,同时开始计时,并每隔3min记录一次试管中分出水的体积(若分出水的速度较快,可每隔lmin记录一次),共记录30min。
3. 取乳化最稳定的试管重新振荡30次，用分散法判别乳状液类型。
五．实验结果处理
1. 求出碱在不同质量分数下乳化原油的不稳定系数。
表一分出水的体积随时间变化的原始记录表
将表一的分钟（min ）化为秒（s ），将初始时间设为0，整理得表二：
① 第一组ω(NaOH)=0
根据数据在网格纸上做出此浓度下V 与t 的关系，得图一
图一 ω（NaOH ）=0
对图中趋势线方程进行积分，得：
921
.3600
）0.4875 - 0.0259x 05x2-4E - 08x3-3E 12x4-7E -（USI 600
=++=⎰
dx
② 第二组ω(NaOH)= 1*10-4
图二 ω（NaOH ）=1*10
-4
对图中趋势线方程进行积分，得：
110
.31260
d ）1.9973 0.0156x - 05x2-4E 08x3-3E - 12x4-5E （USI 1260
=++=⎰
x
③ 第三组ω(NaOH)= 2.5*10-4
图三 ω（NaOH ）=2.5*10
-4
对图中趋势线方程进行积分，得：
263
.01800
d ）0.0083 0.0004x - 06x2-1E 10x3-9E - 13x4-2E （USI 1800
=++=⎰
x
④ 第四组ω(NaOH)= 5*10-4
图四 ω（NaOH ）=5*10
-4
对图中趋势线方程进行积分，得：
152
.01800
d ）0.0059 - 0.0002x 07x2-8E - 10x3-9E 13x4-2E - （USI 1800
=++=⎰
x
⑤ 第五组ω(NaOH)= 1*10-3
图五 ω（NaOH ）=1*10
-3
对图中趋势线方程进行积分，得：
000384
.01800
d ）0.0001 06x -8E 08x2-6E - 11x3-8E 14x4-3E - （USI 1800
=+++=
⎰
x
⑥ 第六组ω(NaOH)= 5*10-3
图六 ω（NaOH ）=5*10
-3
对图中趋势线方程进行积分，得：
2442.01800
d ）0.0192 05x -2E - 07x2-3E （USI 1800
=+=
⎰
x
⑦ 第七组ω(NaOH)= 1*10-2
图七 ω（NaOH ）=1*10
-2
对图中趋势线方程进行积分，得：
2822.01800
d ）0.0958 0.0015x 07x2-1E - （USI 1800
=++=
⎰
x
2. 绘制USI —ω(NaOH)的关系曲线，找出使原油乳化的最佳碱质量分数范围，并解释曲线的变化规律。
由上可得表三USI —ω(NaOH)关系表
从而求得USI
—ω(NaOH)的关系曲线
规律：在总体趋势上，USI 随着ω(NaOH)增大先逐渐减小，减小到一定值（接近0）后又开始随着ω(NaOH)增加而逐渐增大。
USI 最小值应该在ω(NaOH)=5*10-4与ω(NaOH)=1*10-3附近，即为原油乳化的最佳碱质量分数范围。
规律解释：碱对原油形成水包油乳状液的影响是通过碱与原油中的酸性物质反应生成表面活性物质，通过表面活性物质来促使原油形成稳定乳状液的。
在当碱浓度较低时(ω(NaOH)< 2.5*10-4），生成的表面活性物质比较少，不利于乳状液的稳定，故USI 较大。
随着ω(NaOH)逐渐增加，生成的表面活性物质逐渐增大，所以生成的乳状液逐渐稳定，USI 随之减小。
继续增大碱浓度时，过量的碱可以与原油中碳链较长的原油反应生成亲油表面活性物质，这些表面活性物质抵消了之前生成的表面活性物质产生的作用，不利于乳状液的稳定；另外，过量的碱还具有盐的作用，将破坏乳状液的稳定，所以USI 值开始增大。
六．思考题
1. 为什么碱质量分数过高或过低都不能形成稳定的水包油乳状液?
答：若碱的质量分数过低，则生成的表面活性物质过少，不能将全部的油乳化，故不能形成稳定乳状液；若质量分数过高，过量的碱可与原油中碳链较长的弱酸反应生成亲油的活性物质,这些亲油的活性物质可抵消亲水活性物质的作用,不利于水包油乳状液的稳定,同时,过量的碱具有盐的作用,也不利于水包油乳状液的稳定。
2. 原油酸值的高低对碱与原油的乳化作用有何影响?
答：原油酸值过低将不能生成足够的表面活性物质，乳化作用不明显。
3. 综述水包油乳状液的形成与稳定性在碱驱中的作用。
答：水包油乳状液的形成与稳定性对于碱驱和稠油乳化降粘是重要的,例如碱驱中乳化-携带、乳化-捕集、自发乳化等机理的发生,稠油乳化降粘中原油乳化分散机理的发生都是以水包乳状油液的形成为前提条件。
七.实验总结
通过本次实验，观察了碱与原油混合后的乳化现象，学会了用不稳定系数法确定使原油乳化的最佳碱浓度范围，收获很大。
最后感谢孙老师的详细讲解和悉心指导。