纳米颗粒稳定CO 2 泡沫静力学及流变学特性的实验研究

发布时间：2024-06-03 01:07

　　近几年,人们对CO₂的减排和再利用愈加重视。其中,利用CO₂能够有效地提高石油采收率(EOR),在CO₂埋存和油藏增产有着广阔的应用前景。而CO₂泡沫驱因其具有的流度比可控、调剖驱油、适用范围广等特点,被广泛应用于国内外各大油田。本文对CO₂纳米泡沫静力学及流变学特性进行了实验研究,以AOS作为发泡剂,SiO₂纳米颗粒作为稳泡剂,根据正交原理设计实验,通过泡沫观察系统分析泡沫的静力学特征。而后根据非牛顿流体流变特性的规律,研究泡沫在玻璃管道内的动力学特征。本实验对未来高温高压条件下CO₂纳米泡沫在多孔介质内流变学特性的研究有重要的指导意义。实验结果表明:(1)采用正交实验法,在实验所取范围内,较小的纳米颗粒粒径和较高的表面活性剂浓度可以获得较好的泡沫生成能力和泡沫稳定性;适中的纳米颗粒浓度能使CO₂纳米泡沫具有最长的稳定效应;较高的温度和溶液盐度对泡沫静态行为有明显的负面影响;极差分析表明表面活性剂浓度是影响CO...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1.绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 纳米颗粒稳定泡沫研究现状
        1.2.2 泡沫静力学研究现状
        1.2.3 泡沫动力学研究现状
    1.3 研究内容及创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 创新点
2.纳米颗粒泡沫体系理论基础
    2.1 泡沫的基本概念
        2.1.1 泡沫的定义
        2.1.2 泡沫的形成机理
    2.2 泡沫的物理性质
    2.3 表面活性剂稳定泡沫
        2.3.1 表面活性剂泡沫
        2.3.2 低浓度表面活性剂稳定泡沫机理
        2.3.3 高浓度表面活性剂稳定泡沫机理
    2.4 纳米颗粒稳定泡沫
        2.4.1 纳米颗粒稳泡机理
        2.4.2 纳米颗粒对泡沫性能的作用机理
    2.5 本章小结
3.纳米颗粒泡沫性能优选及静力学分析
    3.1 实验材料
    3.2 实验准备
    3.3 实验系统
    3.4 测量方法
    3.5 基于正交原理参数分析的实验设计
        3.5.1 正交实验原理
        3.5.2 正交实验设计
        3.5.3 正交实验分析
    3.6 实验结果与分析
        3.6.1 泡沫高度及半衰期测量
        3.6.2 纳米颗粒尺寸的影响
        3.6.3 表面活性剂浓度的影响
        3.6.4 纳米颗粒浓度的影响
        3.6.5 温度的影响
        3.6.6 盐度的影响
        3.6.7 极差分析
        3.6.8 基于正交试验结果的优化参数
    3.7 实验结论
4.纳米颗粒泡沫流变学特性的实验研究
    4.1 实验材料
    4.2 实验设计
    4.3 实验系统及设备
    4.4 实验原理
    4.5 实验结果与分析
        4.5.1 AOS-CO₂泡沫的流变学特性
        4.5.2 NP-AOS-CO₂ 泡沫的流变学特性
        4.5.3 NP-AOS-N₂ 泡沫的流变学特性
        4.5.4 NP-AOS-CO₂-Na Cl泡沫的流变学特性
        4.5.5 NP-AOS-CO₂-C₁₂H₂₆ 泡沫的流变学特性
        4.5.6 误差分析
    4.6 实验结论
5.总结与展望
    总结
    展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文及成果



本文编号：3987942