表面活性剂剥离岩石表面原油的微观作用机理作者:冯岩来源:《中国科技博览》2018年第23期 [摘 要]表面活性剂作用下原油从岩石表面的剥离与它们之间的相互作用密切相关,本文通过计算原油在岩石表面的粘附功揭示表面活性剂剥离岩石表面原油的微观机理。 [关键词涂又光]表面活性剂 剥离 粘附功 微观作用机理河南省新冠疫情
中图分类号:TE31 文献标识码:A 蛋白酶体文章编号:1009-914X(2018)党的奋斗目标23-0042-01
前言
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原油的剥离和表面活性剂与原油之间的疏水相互作用、水及表面活性剂分子与岩石表面之间的静电相互作用、水分子与岩石表面之间的氢键相互作用、表面活性剂降低界面张力作用有直接关系。
1 表面活性剂-原油-水-岩石之间的相互作用
从图1可以看出,原油分子(C10)中的H原子与表面O原子之间的距离均大于0.24nm,这表明未形成氢键,且C10为非极性分子,故其在岩石表面的吸附主要通过范德华相互作用;而水分子O原子与表面中H原子及水分子中H原子与表面O原子之间的距离均在0.16nm左右,说明两者之间形成氢键,同时溶液中水分子间也存在氢键网络结构。因此,溶液中的水分子沿扩散通道不断向岩石表面迁移,吸附之后通过氢键和静电作用占据岩石表面,并将原油分子逐渐卷起。此外,表面活性剂分子吸附在油水界面和固体表面降低界面张力,打破固-油-水三相接触线的平衡状态,三相接触线不断收缩,原油逐渐被剥离。
2 原油在岩石表面的粘附功
原油在岩石表面能够稳定吸附关键是由于其与岩石具有高的粘附强度,粘附功是揭示粘附能力强弱最直接的参量。因此,我们通过研究剥离过程中油膜在岩石表面粘附功的变化揭示其微观机理。粘附功通过以下公式计算得出:
相东佛像艺术馆其中,为粘附功,为油水界面张力,为原油在岩石表面的接触角。