二氧化碳驱表面活性剂的设计与合成

【摘要】我国CO2驱面临的主要问题是油藏条件下难以实现原油与CO2的混相，采收率较低。实际开采过程中主要以加注轻烃的方式提高混相效果，但注入段塞量大，影响经济效益。本文从分析CO2与原油的混相原理出发，设计以加入CO2/原油体系表面活性剂以降低CO2/原油界面张力从而降低最小混相压力（MMP）、提高采收率的主要思路，我们设计并优化出了两个种类共计5种新型表面活性剂分子。建立了一套利用分子动力学与耗散粒子动力学的理论计算模拟方法，该方法可以模拟不同表面活性剂分子、不同原油组分在不同压力、温度等条件下与CO2的动态混相情况，并依靠体系序参量的变化与分子密度的变化定量的判断混相效果。通过针对不同C数的全乙酰葡萄糖酯类分子的混相分布图像的模拟，我们初步给出了一定温度、压力下该种表面活性剂分子在原油/CO2体系中的微观相态分布规律，同时与相似结构的含氟分子的相态分布进行对比，预测了OAc基团亲和CO2的潜力。结合理论计算模拟加入表面活性剂后体系的相态分布预测混相效果，进而合成表面活性剂分子并进行性能测试，实际测试中含氟表面活性剂分子BC6F4的效果最好。理论计算与实际测试结果均表明，表面活性剂亲油端结构需针对目标原油中的组分具体问题具体分析，不同表面活性剂分子结构对混相结果影响巨大。
【作者】贾储源；
【导师】汤钧；
【作者基本信息】吉林大学，高分子化学与物理，2014，硕士
【关键词】CO2驱；最小混相压力；界面张力；分子动力学；耗散粒子动力学；

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