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γ-环糊精-金属有机骨架在提高原油采收率中的应用

发布时间 :2023-12-14文字 :汪红浏览量 :

 

20238月,大赢家体育汪振炯副教授(通讯作者)在国际TOP期刊Carbohydrate PolymersQ1,IF: 11.2)发表题为“γ-Cyclodextrin-based metal-organic frameworks for lactonic sophorolipid application in enhanced oil recovery”的研究性论文。

内酯型槐糖酯(LSL)具有乳化、润湿、分散和洗油等多种表面活性剂活性。然而,LSLs的水溶性较差,限制了其在石油工业中的应用。为了改善LSLs的水溶性,通过将LSL负载到γ-环糊精金属有机骨架(γ-CD-MOFs中,获得槐糖酯-环糊精金属有机骨架复合物(LSL-CD-MOFs),并通过N2吸附分析、X射线粉末衍射分析、傅里叶变换红外光谱和热重分析对LSL-CD-MOFs进行了表征。研究结果发现,将LSL加载到γ-CD-MOFsS中显著提高了LSL的表观水溶性,同时保持了LSL的临界胶束浓度。此外,LSL-CD-MOFs还能有效降低油水混合物的粘度,改善其乳化指标。使用油砂进行的洗油试验表明,LSL-CD MOFs的洗油效率为85.82%±2.04%,可作为原油三次采收的高效添加剂。

研究亮点

开发了内酯型槐糖脂的新型载体γ-CD-MOFs,使槐糖脂溶解度提高了10.9倍,所制备的复合物LSL-CD-MOFs的油洗效率为85.82%±2.04%。可用于增强油田三次采油效率。

研究结论

γ-CD-MOFs是一种环保型晶体和多孔材料,可作为LSL的有效载体,有效提高LSL的水溶性和驱油性能。当LSL分子被吸附到纳米颗粒内部后,高孔隙度的γ-CD-MOF晶体提供了明显的位阻,限制了LSL分子的聚集,从而提高了LSL的表观溶解度。此外,γ-CD-MOF对临界胶束浓度没有影响,但乳化指数提高了3-50倍,显著提高了降粘效率。在油砂洗油试验中,LSL-CD-MOFs的洗油效率为85.82%±2.04%,是LSL4.2倍。总体而言,LSL-CD-MOFs作为油田EOR的环保驱油剂具有巨大的潜力。为了更好地将LSL-CD-MOFs应用于地下储层的开发,我们需要在原理结构和开采工艺方面进行进一步的研究实验。


图文赏析

γ-CD-MOFsLSL-CD-MOFs的制备示意图及洗油实验示意图



γ-CD-MOFsLSL-CD-MOFs的表征(A-SEM,B-TEM, C-XRD,D-FTIR,E-N2等温吸附线,F-TGADTG,G-XPS)



3  LSL和γ-CD-MOFs的分子对接示意图(γ-CD MOFs大笼状密闭空间包裹LSL(绿棒模型为LSL,白棒模型为γ-CD-MOFs)



4 γ-CD-MOFsLSL乳化性能的主要影响。(A-表面张力,B-CMC测试,C-乳化过程示意图,D-与不同介质的乳化特性示意图,E-EI24测试结果)


5  LSL-CD MOFs的降粘效率(A-60, B-70, C-80℃)



6  LSL-CD-MOFs的洗油实验 A-洗涤油砂示意图,B-洗油效率,C-洗涤油砂结果图)


原文链接:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.120931


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