在超临界CO2中用于离子液体微乳液的动态和介面增强表面活性剂₂

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 石油工程是石油工程中的一个.

背景情况:

• 为超临界二氧化碳 (scCO2) 增强石油回收 (EOR) 开发高效,环保的表面活性剂是具有挑战性的,原因是依赖化化合物和传统表面活性剂的不稳定性.
• 超临界二氧化碳 (scCO2) 为EOR提供了一个绿色替代品,但需要有效的表面活性剂系统来稳定微乳液.

研究的目的:

• 开发一种新的,无的超分子表面活性剂系统,用于稳定scCO2中的微乳液,以提高石油回收.
• 在核心泛滥实验和重油处理中研究开发的表面活性剂的界面特性和性能.

主要方法:

• 合成了一种无的超分子表面活性剂 (β-环氧化-聚乙烯糖醇合物,β-CD-PEG),能够进行动态共价交叉链接.
• 利用宿主-客人化学来定离子液体,并确保scCO2溶解性以形成微乳液.
• 进行了界面张力测量,界面风湿学测试,核心泛滥实验和重型原油粘度降低分析.

主要成果:

• 通过动态共价交联,达到超低的表面张力 (1.8 mN/m) 并通过动态共价交联形成稳定,弹性的表面膜 (G' = 15.3 mN/m),其稳定性超过30天.
• 在核心洪水试验中,证明了最小可混合压力减少2.50 MPa,并实现了17.2%的增量油回收.
• 显示了对重油成分的增强选择性,降低了高达45.1%的粘度.

结论:

• 开发的β-CD-PEG超分子表面活性剂系统为基于scCO2的增强石油回收提供了稳定,高效和无的替代方案.
• 这项工作提出了一个新的范式,用于稳定复杂的液体接口在scCO2使用动态,超分子和绿色表面活性剂,对可持续的EOR有重大影响.
• 该系统能够降低界面张力,增强石油回收和改善重油特性,这突显了其对绿色化学EOR工艺的潜力.