乳状液稳定性影响因素范文

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《化学工业与工程》2014年第三期

1试验仪器

JA2003A型电子天平:精度1mg;ES－10K－4TS型电子天平:精度0.1g;BROOKFIELDDV－II+Pro型布氏黏度计;FA25型高剪切乳化机。

2试验结果与讨论

2.1表面活性剂及聚合物浓度对二元乳状液稳定性的影响

2.1.1表面活性剂质量分数对二元乳状液稳定性的影响当聚合物质量浓度ρp=1500mg/L、聚合物相对分子质量M=1500×104、原油与聚合物/表面活性剂混合溶液体积比(以下简称油水比)5∶5时，考察表面活性剂质量分数对二元乳状液稳定性的影响，结果见图1。由图1可见:聚合物质量浓度一定时，表面活性剂质量分数越高，乳状液越稳定，破乳率越低。这是由于当表面活性剂质量分数较低时，界面上吸附的分子较少，界面膜的强度较差，形成的二元乳状液不稳定;表面活性剂质量分数增高至一定数值后，界面膜则由比较紧密排列的定向吸附的分子组成，这样形成的界面膜强度较高，大大提高了乳状液的稳定性。同时，乳状液液珠上还存在电荷，这些电荷主要来自表面活性剂在水相中电离产生的离子在液珠表面的吸附。表面活性剂以疏水的碳氢链深入油相，而以离子头吸附水相的吸附态吸附于油水界面上，使得乳状液中的油珠带电，而在带电油珠的周围还有反离子呈扩散的状态分布，形成类似Stern模型的扩散双电层。由于双电层的相互排斥作用，使油珠不易相互接近，从而阻止油珠的相互聚并，增加了乳状液的稳定性。

2.1.2聚合物质量浓度对二元乳状液稳定性的影响当表面活性剂质量分数0.2%、聚合物相对分子质量M=1500×104、油水比5∶5时，考察聚合物质量浓度对二元乳状液稳定性的影响，结果见图2。由图2可见:表面活性剂质量分数一定时，聚合物质量浓度越高，乳状液越稳定，破乳率越低。这是由于聚合物能与形成界面膜的表面活性剂的亲水基团发生作用，使油膜强度增加;聚合物溶于水，能在油珠周围形成弹性保护水膜，水膜强度随聚合物浓度增加而增强。

2.2聚合物相对分子质量对二元乳状液稳定性的影响

当聚合物质量浓度1500mg/L、表面活性剂质量分数0.2%、油水比5∶5时，考察聚合物相对分子质量对二元乳状液稳定性的影响，结果见图3。由图3可见:相对分子质量1500×104的聚合物，质量浓度1500mg/L，表面活性剂质量分数0.2%时，乳状液静置30d后，破乳率接近60%;而相同条件下，采用相对分子质量2500×104的聚合物配制二元体系，乳状液静置20d后，破乳率就达到了60%。聚合物质量浓度、表面活性剂质量分数一定时，聚合物相对分子质量越小，形成的二元乳状液越稳定。这主要是因为相对分子质量越小，聚合物的分子链越短，分子尺寸越小，与表面活性剂复配的二元体系越稳定，在油水界面处也更易达到超低界面张力，形成的乳状液也就更加稳定。

2.3油水比对二元乳状液稳定性的影响

当聚合物相对分子质量M=1500×104、聚合物质量浓度1500mg/L、表面活性剂质量分数0.2%时，考察不同的油水比对二元乳状液稳定性的影响，见图4。由图4可见:油水比越小，形成的二元乳状液稳定性越差。这主要是因为油水比减小，形成的二元乳状液含水率增加，从而总的界面面积增加;且水滴在挤压油水界面时也使界面面积增加，单位界面面积上天然乳化剂的吸附量减少，界面膜强度减弱，水滴聚并阻力减小，更易聚并，导致乳状液稳定性降低。

3结论

聚合物相对分子质量、聚合物质量浓度、表面活性剂质量分数、油水比是二元乳状液稳定性的影响因素，试验结果表明:提高表面活性剂的质量分数和聚合物的质量浓度，采用相对分子质量较低的聚合物，降低油水比，则形成的二元乳状液稳定，破乳率低。

作者：丁伟杨珊珊于涛李宜强宁萌萌孙燕单位：东北石油大学石油与天然气化工省重点试验室中国石油大学提高采收率研究中心华北油田采油工程研究院胜利油田渤海钻井固井公司