纳米氢氧化铝稳定泡沫性能研究

美国应用， 此后由于其易返排 、 滤失小及摩阻低等特
点 而得 到广泛应 用 ， 内 的辽 河 、 林 等 油 田对 国 吉
泡沫 压裂 液进行 了大量研 究 ， 得很 好 的应用效 果 ； 取
泡沫的“ 堵大不堵小、 堵水不堵油” 及降低界面张力
等性 能使 得泡 沫流 体在调 剖堵 水和 驱油方 面得 到广 泛应 用 ， 庆 、 利 、 大 胜 中原 及 克 拉 玛 依 等 油 田进
摘 要 ： 过原 位表 面活性 化 可使 纳 米颗 粒 变成表 面活性颗 粒 ， 其 能够吸 附在 气 一液 界 面上形 成颗 通 使 粒 单层 ， 这种 颗粒 单层 类似 于表 面活性 剂在 气 一液 界 面上 的 吸 附单 分子 层 ， 有起 泡和 稳 泡 的作 用．
研 究 了纳米 氢氧化 铝 与表 面活性 剂 Ｓ Ｓ及 Ｏ １ 配产 生的 泡沫 的性 能． Ｄ Ｐ一 ０复 结果 表 明 ， 以水 为溶 剂
２１ ０ ２年 ９月
西安石油大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｉ ｎＳｉｏ ｎｖｒｉ （ ａ ｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｏ ｒ ｌ ｆ ｈｙｕＵ ｉｅ ｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ｄｔｎ ｎ Ｘａ ｓｙ ｕ ｅ ｉ
Ｓ ｐ．２ ２ ｅ ０１
第２ ７卷第 ５期
长 １ ｍ， ５ｃ 内径 １ｃ 用均 一 尺寸 的玻璃微 球装 填 ． ｍ，
１ ３ １ 起 泡及稳 池 ｝ ． ． 生能
耐盐 和抗剪切 性 能较 差 ， 油 田的应 用 受 到 一定 的 在 限制 ． 纳米颗 粒在 有 合适 的亲 水 亲 油 性 时 ， 能在 气／
液 界 面上形成 类似 于表 面活性 剂 的吸 附层那 样 的颗
粒 单层 或多层 ， 有起 泡和稳 泡 的作用 ， 具 且生 成 的泡 沫与普 通泡 沫相 比有更 优异 的抗 温耐盐 和抗 剪切 性 能 ． 在合 适 的表 面 活 性 剂 作 用 下 ， 亲 水性 的 纳 强 米 氢 氧化铝 颗粒 能通过 原位 表面 活性化 而产 生强 的 表 面 活性 ， 同时提 高泡 沫 的起 泡和稳 泡性 能 ．
王腾飞等 ： 纳米 氢氧化铝稳定泡沫性能研究
．—７ －— － ９ － — — － —
筒、 平流 泵 、 温箱 、 恒 填砂 管 、 氧 化 碳 气 瓶 、 沫 发 二 泡
生 器等 ．
１ ３ 实验方 法 ．
度 ３ 渗透率 ２ ５Ｉ 气液体积 比 ２ １ 液相注 Ｏｑ Ｃ、 ． ． 、 Ｌ ｍ ：、 入 速度 ０ ５ｍＬ ｍｎ 下 分别 测定 ２种体 系 的 阻力 因 ． ／ ｉ） 子 ， 比分析 纳米 颗粒稳 定 泡沫 的封堵 性能 ． 对 填砂 管
关键 词 ： 纳米 氢氧化 铝 ； 原位表 面活性化 ； 泡作 用 ； 稳 封堵 性能
中图分 类号 ：Ｅ ５ Ｔ ３７ 文 献标识 码 ： Ａ
泡沫 流 体 由于 具 有 高 黏 度 、 密 度 、 摩 阻 及 低 低 “ 大不 堵小 、 堵 堵水 不 堵 油 ” 的特 性 ， 年 来 在 油 田 近 中的应用 越来 越广 泛． 庆 、 疆等 油 田利 用 泡沫低 大 新 密度 、 漏失及 高 携岩 性 等 特 点进 行 了泡 沫 钻井 的 低 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 ； 沫压 裂 液在 ２ 泡 ０世 纪 ７ Ｏ年 代 率先 在
Байду номын сангаас
１ 实 验
１ １ 实验药 品 ． 纳米 Ａ （ Ｈ） 、 Ｉ Ｏ 十二烷 基硫 酸钠 （ Ｄ ） 聚氧 乙 ＳＳ 、 烯 烷 基酚醚 （ Ｐ—ｌ ） Ｏ ０．
１ ２ 实验仪 器 ．
行了大量的现场应用 ， 增油降水效果显著． 在应用中
为 提高泡 沫 的稳定 性 能 ， 加 入一 定 量 的聚 合 物作 常
质 量分数 大 于 ０６ ．％后 ， 面活性剂分子在颗 粒表 面形成 双层或 多层吸 附 ， 表 打破 了活性颗 粒 的亲水 一
亲 油平衡 ， 米颗粒 重新 转 变为 强亲水颗 粒 ， 泡 、 泡 能力 下降． 量分数 ０ １ 纳米 Ａ （ Ｈ） 纳 起 稳 质 ．％ Ｉ Ｏ ＋ Ｓ Ｓ体 系的 泡沫封 堵性 能 明显优 于单一 Ｓ Ｓ体 系， 中实验 条件 下 阻力 因子 可达 １０以上． Ｄ Ｄ 文 ０
为稳泡剂 ． ９ 但是聚合物的加人会降低泡沫的起泡 ］
体积 ， 泡沫起 泡 性产生 不利影 响 ， 聚合物 的耐温 对 且
超 声波 粉碎 仪 、 速搅拌 器 、 高 秒表 、 电子 天平 、 量
收 稿 日期 ： ０ ２０ —９ ２ １－３１
基金项 目：国家重大科技专项（ ０ １ Ｘ ５ １－０ ） 整装 油田提高采 收率技术 ” ２ １Ｚ ００ １ ２ “ ０ 专题研究部分成果 作者简介 ： 王腾 飞（９７ ）男 ， １８ ． ， 在读博士 ， 主要从事油 田化学及提高采收率方面的研究． － ａｌ ａｇ ｎｆｆｒ ｅ＠１６ ｃｍ Ｅｍ ｉ ｗ ｎｔ ｇ ｉ ｅ ｒ ２ ．ｏ ： ｅ ｅｏ ｖ
时 ， Ｐ一１ Ｏ ０基本 不 能使 纳 米氢氧 化铝 颗粒原 位表 面活性 化 ， 能在 起 泡和稳 泡方 面 产生协 同效 应． 不 而阴 离子表 面活性 剂 Ｓ Ｓ能够通 过静 电作 用吸 附在 纳米 氢氧 化铝 颗粒 表 面， 颗 粒表 面覆 盖一 层 Ｄ 使
烷基 链 而亲 水性减 弱 ， 而能 以颗粒 单层 形式 吸 附在 气 一液界 面上起 到起 泡和稳 泡 的作 用． Ｓ Ｓ 从 当 Ｄ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ５ Ｉ２ ．
文章编 号 ：６ ３ ６ Ｘ（０ ２ ０ －０ ８０ １７ － ４ ２ １ ） ５０ ７ － ０ ４
纳 米 氢 氧 化 铝 稳 定 泡 沫 性 能 研 究
王腾飞 ， 王杰祥 ， 蕾， 韩 王建 海， 艳 朱
（ 中国石油大学 （ 华东 ）石 油工程学 院 ， 山东 青岛 ２ ６ ８ ） ６５ ０