経済の急速な発展と石油需要の増大に伴い、従来の油層の潜在能力は枯渇しており、重油などの低品質油層資源は石油関係者にとってますます重要になっています。中国は比較的豊富な重油埋蔵量を有しており、国内石油埋蔵量の約20％を占めている。重油貯留層をどのように活用するかが国内石油産業の公的課題となっている。
重質油の特徴は、アスファルトや樹脂の含有量が多く、粘度が高く、質感が不均一で、抽出難易度が高いことです。現在、中国における重油抽出は主に蒸気刺激や蒸気フラッディングなどの熱回収に依存している。しかし、熱回収はエネルギー消費が高く、設備も複雑であるため、ケミカルフラッディングなどの低温回収技術が徐々に学者の間で注目を集めています。低温回収技術の鍵は重油の粘度を下げることであり、近年、重油の乳化・低粘度化技術が研究の焦点となっている。乳化・粘度低減技術は、重油に適切な乳化剤を添加して水中油型エマルジョンを形成することにより、重油の粘度を大幅に低減し、流動性と回収効率を向上させることができます。ダイ・ミンヤンら。非イオン性乳化剤OP-12とオレイン酸ナトリウムの複合エマルジョン系の重油に対する粘度低下効果を分析し、この複合乳化剤が遼河油田の環西嶺重油と安定したエマルジョンを形成でき、粘度低下率92.95であることを発見した。 %、これは単一の乳化剤 OP-12 よりも大幅に優れています。サン・ナナ 他両性界面活性剤と重油によって形成される油中水型エマルジョンの水分離速度と粘度低下速度を体系的に研究し、さまざまな種類のポリマーの影響を調査しました。結果は、一定濃度の両性界面活性剤CAB-35を用いて調製した重油エマルションが良好な安定性と高い粘度低下率を有することを示した。さらに、ポリマーは立体障害により油滴の凝集を阻害し、それによってエマルションの水分離速度が低下します。李美栄ら。らは、重油に対する非イオン性乳化剤 OP-10 の粘度低下効果を研究し、それがアスファルテンと樹脂の積層構造を部分的に破壊し、重油の粘度を大幅に低下させることができると考えました。
両性界面活性剤は、優れた分散性、洗浄性、乳化性、カルシウムおよびマグネシウムイオンに対する耐性、帯電防止特性を備え、環境に優しく環境に優しいものです。これらは他の界面活性剤と混合しやすく、幅広い用途の可能性があります。さらに重要なことは、両性界面活性剤は界面活性が高く、原油と超低界面張力を形成することができるため、低品質油層の回収率を大幅に向上させる新しいタイプの石油置換化学剤として期待されているということである。ベタインは両性界面活性剤です。分子構造中の親水基にはスルホン酸基とアンモニウム基が含まれており、プラス中心とマイナス中心はメチレン基で結ばれています。 Zhouらはベタイン双性イオン界面活性剤が原油の界面張力を低下させるメカニズムを系統的に研究し、分子サイズの大きなベタインの親水基が油/水界面に平らに広がることを発見した。単独では界面張力を低下させる能力は強くありませんが、原油中の有効成分と緊密に混合した吸着膜を形成することができ、界面張力の低下に相乗効果をもたらします。界面張力の相乗的減少のメカニズムは、親水性と親油性のバランスとサイズの一致という 2 つの要素によって制御されます。このうち、親水性と親油性のバランスは界面における界面活性剤分子の吸着量に影響を与え、サイズマッチングは界面吸着膜の配置と密着性を制御する。ベタインの疎水性分岐度が増加すると、油相界面張力を低下させるベタインの能力が向上しますが、サイズが大きくなるため、その相乗効果が妨げられることがよくあります。
両性イオン界面活性剤の研究は非常に広範囲にわたっていますが、乳化粘度低下の分野での応用はまだ非常にまれです。著者は、両性界面活性剤LAB-35を主剤として用い、その親水性末端が同一または類似となるように制御し、異なる親水性または親水性末端を有する界面活性剤とLAB-35との相乗機構を検討した。二成分系に有機塩基を添加すると、乳化効果がさらに向上し、適切な複合系が選択されます。