Исследование пеногасящей способности высших изомеров карбоновых кислот на свойства суспензии акойского монтмориллонита | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Каршиев Э. Б., Жулбоев Т. А., Бакахонов А. А., Алимкулов С. О. Исследование пеногасящей способности высших изомеров карбоновых кислот на свойства суспензии акойского монтмориллонита // Молодой ученый. — 2015. — №7. — С. 37-40. — URL https://moluch.ru/archive/87/16879/ (дата обращения: 16.10.2018).

В практике бурения на нефть, газ и твердые полезные ископаемые для обработки промывочных жидкостей широко применяются поверхностно-активные вещества, которые в ряде случаев дают устойчивые пены, осложняющие процесс проводки скважин и снижающие технико-экономические показателя бурения.

Поэтому одной из наиболее актуальных задач при бурении глубоких скважин является устроение пенообразования. С этой целью применяют ряд химических соединений, таких как полисилоксаны и высшие жирные спирты. [1]

В данном исследовании учитывается актуальность проблемы предотвращения пенообразования с помощью регуляторов-пеногасителей и промывочных жидкостей.

Следовательно, представляет интерес изучение пеногасяших свойств высших изомеров карбоновых кислот на коллоидно-химические свойства суспензии акойского монтмориллонита, обработанных поверхностно-активными веществами различной природы и водорастворимым полиэлектролитом сульфометилированным К-9. [2]

Обработка глинистых суспензий ПАВ различной природы – анионные ПАВ- алкиларилсульфонат (ААС) и неоногенные ПАВ – продукт конденсации оксиэтилирования алкилфенолов (ОП-10), вызывает образование устойчивой пены. [3,4] Для оценки пенообразуюшей способности названных ПАВ определяли высоту столба (Н) и время жизни пены (Т), а также разрушение пены по формуле, приведенной в [4].

Для исследований использовали 10%-е суспензии монтмориллонитовой глины Акойского месторождения, обработанные 0,5%-м алкиларилсульфонатом, ОП-10 и полиэлектролитом сульфометилированным К-9 (0,25 %). Раствор вспенивали по методике, описанной в работе. [4] Во время проведения опытов контролировали время образования пены (5 мин.) и выделения воздуха. Пеногаситель вводили в пену через одну минуту после прекращения пенообразования.

Эффективность пеногашения характеризуется объемом разрушенной пены в единицу времени и дополнительно временем повторного вспенивания раствора после ее гашения.

Следует отметить, что пена без добавок регулятора-пеногасителя существует несколько часов. Концентрацию пеногасителя высших изомеров карбоновых кислот брали от 0,01 до 0,05 %. Пенообразующая способность поверхностно-активных веществ ААС и ОП-10 в суспензиях акойской глины приведена на рисунке (рис.1). На нем видно, что высота столба пены и время ее жизни в интервале концентрации алкиларилсульфоната от 0,05 до 0,5 % и ОП-10 от 0,1 до 0,5 % резко возрастают, при более высоких концентрациях пенообразователя характеристики вспенивания изменяются незначительно.

Для таких низкомолекулярных ПАВ, как алкиларилсульфонат и ОП-10 характерно наличие определенной концентрации, при которой наблюдается оптимум их пенообразующей способности. У алкиларилсульфоната и ОП-10 (рис.1) можно заметить соответствие между концентрацией, при которой достигается предельная адсорбция, и оптимальной концентрацией пенообразования. Итак, для истинно растворимых в воде низкомолекулярных ПАВ насыщение адсорбционного слоя соответствует образованию максимально устойчивых пен.

Рис. 1. Зависимость пенообразущей способности алкиларильсулфоната (а) и ОП-10(б) в суспензиях акойской глины до (1) и после обработки 0, 25%-м

сульфометилированным К-9

Как видно из рис.1, высота столба пены и время ее жизни в интервале концентрации алкилакульфоната (?алкилсульфоната) от 0,05 до 0,5 % и ОП-10 от 0,1 до 0,5 % резко возрастают, при более высоких концентрациях пенообразователя характеристики вспенивания изменяются незначительно.

Добавка сульфометилированного К-9 к обработанным ПАВ (алкиларилсульфонат и ОП-10) глинистым суспензиям приводит к уменьшению высоты столба пены и времени ее жизни, то есть пенообразующая способность растворов в присутствии 0,25 % сульфометилированного К-9 снижается в два раза.

(а)

(б)

Рис. 2. Изменение кинетики пеногашения в глинистых суспензиях, обработанных алкиларилсульфонатом (а) и ОП-10 (б) в присутствии высших изомеров карбоновых кислот (1-контроль, 2–0, 01; 3–0, 02; 4–0,03; и 4–0, 04 %).

 

Таким образом, исследование действия полиэлектролита сульфометилированного К-9 на пенообразующие способности ПАВ в суспензиях показывает, что высокомолекулярные водорастворимые полиэлектролиты обладают антивспенивающим действием.

Далее изучено влияние высших изомеров карбоновых кислот в зависимости от их концентрации на пенообразуюшую способность глинистых суспензий, обработанных 0,5 %-м алкиларилсульфонатом или ОП-10. С увеличением концентрации высших изомеров карбоновых кислот до 0,03 % резко снижается пенообразующая способность глинистой суспензии. В дальнейшем высота столба пены почти не изменяется.

Эффективное антивспенивающее действие высших изомеров карбоновых кислот проявляется при концентрации 0,03 % и выше. Следовательно, критическая концентрация пеногасящей способности высших изомеров карбоновых кислот равна 0,03 %. Как отмечено в работе [5], пеногасящее действие высших изомеров карбоновых кислот, как и высших жирных спиртов, может быть связано с их солюбилизацией в растворе пенообразователя.

Результаты изучения солюбилизирующего действия алкиларилсульфоната по отношению к высшим изомерам карбоновых кислот свидетельствуют о том, что солюбилизация последнего в алкиларилсульфонате возрастает до определенной концентрации (0,4–0,5 %), а затем остается постоянной (рис.3). Предельная концентрация является критической для целей пеногашения.

Рис. 3. Зависимость солюбилизации высших изомеров карбоновых кислот в алкиларилсульфонате от их концентрации.

 

Таким образом, максимум пенообразования в глинистых суспензиях в присутствии анионных и неионных ПАВ происходят с образованием на поверхности раздела фаз насыщенного адсорбционного слоя. Высшие изомеры карбоновых кислот в малых количествах понижают пенообразующую способность ААС и ОП-10 которая связана с их солюбилизацией в растворе ААС и ОП-10.

 

Литература:

 

1.      Локтев С. М. Высшие жирные спирты. Изд. «Наука» М.: 1964.

2.      Каршиев Э. Б. Исследование совместного влияния водорастворимых полиэлектролитов и ПАВ на процесс стабилизации суспензии монтмориллонитовых глин. Автореф.дис. Ташкент: 1979.

3.      Аминов С. Н., Абдуллаходжаев Т. Г., Муратов Т. Синтез алкиларилсульфонатов на основе газоконденсата и исследование их поверхностно-активных свойств. № 1332–75. Деп. от 15.у-1975.-РЖХ, 1975, № 18, с.399.

4.      Паус К. Ф. Буровые промывочные жидкости. М.: Наука, 1967.

5.      Руди В. П., Склярская Л. Б. Известия ВУЗов, серия «Нефть и газ», 1973, № II, с.35–38.

Основные термины (генерируются автоматически): изомер, кислота, пенообразующая способность, суспензия, высота столба пены, различная природа, ПАВА, концентрация, интервал концентрации, высокая концентрация пенообразователя характеристики вспенивания.


Похожие статьи

Выбор пенообразователя и стабилизатора при получении...

Рис. 1. Влияние концентрации пенообразователей на кратность пены: 1– ПБ-2000; 2 — Пеностром; 3 — ПО-6ТС.

Поскольку кроме поверхностно-активного вещества в состав технических пенообразователей входят другие компоненты (серная и сернистая кислоты...

Исследования влияния технологических параметров на свойства...

Пенообразующую способность – количество пены, выраженное объемом или высотой столба, которое образуется из постоянного объема раствора при

Пенообразующая способность белков с увеличением их концентрации в растворе повышается.

Закономерности формирования структуры пеноминеральных...

Так, способность некоторых глин адсорбировать молекулы пенообразующих ПАВ (ПО) приводит к закономерному снижению концентрации пенообразователя в растворе, что значительно

Изменение давления в зависимости от высоты столба пены выражается

Синтетические моющие средства: польза и вред | Молодой ученый

Пенообразование.

Чем выше пена, тем выше концентрация а-ПАВ. Наименее качественным средством для мытья посуды является Fairy, из-за щелочной рН среды и присутствия фосфат-ионов, а также из-за плохого смывания его с посуды и кожного покрова...

Влияние биологически активных веществ на физико-химические...

Затем, пустив суспензию через центрифугу, была получена суспензия с высокой концентрацией (паста).

Основываясь на полученные сведения, был построен график влияния различной концентрации морской соли на пластическую прочность коагуляционной структуры...

Использование количественного анализа на внеурочных занятиях...

Он базируется на применении различных видов реакций, количественно происходящих в растворах и подразделяется на

Нормальная концентрация кислоты определяется по формуле

Свойства и области применения модифицированных видов...

Для мелования бумаги, предназначенной для высокой печати и поверхностной проклейки применяют энзиматический ферментативный крахмал.

Этилированный крахмал является превосходным связующим для суспензий низкой концентрации.

О гигиеническом значении поверхностно-активных веществ...

Максимальные концентрации ПАВ в атмосферном воздухе на расстоянии 3 км от предприятия, выпускающего ПБХ, равны 0,035–0,045 мг/м3.

Таким образом, возрастающее производство и применение поверхностно-активных веществ в различных отраслях народного хозяйства и...

Об использовании стимуляторов смоловыделения на подсочке...

соляная кислота с оксидом кальция или магния [8–13]. Испытывались различные соли в. ч. сульфаты меди, цинка и магния, фосфат калия и натрия, хлорид бария и цинка, а также хлорная известь в виде пасты в т. ч. с

Концентрация каустика в рабочем растворе была высокой.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Выбор пенообразователя и стабилизатора при получении...

Рис. 1. Влияние концентрации пенообразователей на кратность пены: 1– ПБ-2000; 2 — Пеностром; 3 — ПО-6ТС.

Поскольку кроме поверхностно-активного вещества в состав технических пенообразователей входят другие компоненты (серная и сернистая кислоты...

Исследования влияния технологических параметров на свойства...

Пенообразующую способность – количество пены, выраженное объемом или высотой столба, которое образуется из постоянного объема раствора при

Пенообразующая способность белков с увеличением их концентрации в растворе повышается.

Закономерности формирования структуры пеноминеральных...

Так, способность некоторых глин адсорбировать молекулы пенообразующих ПАВ (ПО) приводит к закономерному снижению концентрации пенообразователя в растворе, что значительно

Изменение давления в зависимости от высоты столба пены выражается

Синтетические моющие средства: польза и вред | Молодой ученый

Пенообразование.

Чем выше пена, тем выше концентрация а-ПАВ. Наименее качественным средством для мытья посуды является Fairy, из-за щелочной рН среды и присутствия фосфат-ионов, а также из-за плохого смывания его с посуды и кожного покрова...

Влияние биологически активных веществ на физико-химические...

Затем, пустив суспензию через центрифугу, была получена суспензия с высокой концентрацией (паста).

Основываясь на полученные сведения, был построен график влияния различной концентрации морской соли на пластическую прочность коагуляционной структуры...

Использование количественного анализа на внеурочных занятиях...

Он базируется на применении различных видов реакций, количественно происходящих в растворах и подразделяется на

Нормальная концентрация кислоты определяется по формуле

Свойства и области применения модифицированных видов...

Для мелования бумаги, предназначенной для высокой печати и поверхностной проклейки применяют энзиматический ферментативный крахмал.

Этилированный крахмал является превосходным связующим для суспензий низкой концентрации.

О гигиеническом значении поверхностно-активных веществ...

Максимальные концентрации ПАВ в атмосферном воздухе на расстоянии 3 км от предприятия, выпускающего ПБХ, равны 0,035–0,045 мг/м3.

Таким образом, возрастающее производство и применение поверхностно-активных веществ в различных отраслях народного хозяйства и...

Об использовании стимуляторов смоловыделения на подсочке...

соляная кислота с оксидом кальция или магния [8–13]. Испытывались различные соли в. ч. сульфаты меди, цинка и магния, фосфат калия и натрия, хлорид бария и цинка, а также хлорная известь в виде пасты в т. ч. с

Концентрация каустика в рабочем растворе была высокой.

Задать вопрос