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第1章　乳状液理论基础1

1.1　表面和界面1

1.1.1　表面、界面的概念1

1.1.2　界面过剩量及界面张力1

1.1.3　溶液的表面或界面张力4

1.1.4　溶液界面吸附5

1.1.5　界面吸附速率与动态界面性质7

1.2　乳状液基本概念9

1.2.1　乳状液定义9

1.2.2　乳状液的热力学不稳定性9

1.2.3　布朗运动与动力稳定性10

1.3　乳状液物理性质12

1.3.1　分散液珠大小及分布12

1.3.2　光学性质及外观13

1.3.3　黏度14

1.3.4　电性质14

1.4　乳化剂及乳化剂的稳定作用17

1.4.1　乳化剂种类17

1.4.2　乳化剂的稳定作用17

1.5　乳状液的形成及类型22

1.5.1　乳状液的形成22

1.5.2　乳状液的类型23

1.5.3　乳状液类型的鉴别27

1.6　液膜与界面膜28

1.6.1　液膜与界面膜的结构29

1.6.2　液膜稳定性与力30

1.6.3　液膜中长程有序结构30

1.6.4　界面膜的强度与微观结构31

1.7　乳状液的不稳定现象与破乳32

1.7.1　乳状液不稳定现象32

1.7.2　乳状液的破乳35

参考文献38

第2章　石油界面活性组分40

2.1　石油界面活性组分分离方法及分析方法41

2.1.1 石油界面活性组分的分离方法41

2.1.2　石油界面活性组分的分析方法46

2.2　石油的烃类组分48

2.2.1　烷烃和环烷烃48

2.2.2　芳香烃48

2.2.3　固态烃与蜡49

2.3　原油的非烃组分50

2.3.1　硫化物50

2.3.2　氧化物51

2.3.3　含氮化合物55

2.3.4　微量元素存在形态58

2.4　沥青质、胶质59

2.4.1　胶状沥青状物质及其分类59

2.4.2　沥青质、胶质的定义及析出59

2.4.3　沥青质、胶质的组成60

2.4.4　沥青质、胶质的结构61

2.4.5　沥青质、胶质的分散形态62

2.4.6　沥青质、胶质的乳化作用63

2.5　石油界面活性组分界面性质及乳化性能表征方法65

2.5.1　界面张力66

2.5.2　界面剪切黏度及界面屈服值66

2.5.3　界面扩张黏度67

2.5.4　Zeta电位67

2.5.5　乳化性能68

参考文献68

第3章　油水界面膜与界面流变性69

3.1　界面膜结构69

3.1.1　表面膜69

3.1.2　不溶性单分子膜70

3.1.3　油水界面层与界面膜72

3.2　界面流变学理论73

3.2.1　流变学的基本概念73

3.2.2　界面流变学的基本概念74

3.3　界面流变性质测定77

3.3.1　界面剪切流变性的测定77

3.3.2　界面扩张流变性的测定81

3.3.3　界面剪切黏度影响因素89

3.4　界面剪切流变性99

3.4.1　界面塑性流动99

3.4.2　假塑性101

3.4.3　胀流性101

参考文献102

第4章　乳状液测定方法105

4.1　乳状液稳定性评价方法105

4.1.1　液珠分布105

4.1.2　液珠聚并及聚并速率106

4.1.3　分相法108

4.1.4　介电常数法111

4.1.5　电导率法测定O/W型乳状液的稳定性123

4.1.6　测量乳状液的稳定性的新方法131

4.2　界面张力测定132

4.2.1　Wilhelmy吊片法132

4.2.2　转滴法133

4.3　界面黏度测定133

4.4　ζ电位的测定133

4.4.1　影响胶体粒子电泳速度的因素133

4.4.2 关于ζ电位的计算134

4.4.3　Zeta plus电位分析仪136

4.4.4 Zetasizer Nano Series User Manual纳米粒度及Zeta电位分析仪139

4.4.5　测定ζ电位的乳状液及悬浮液的配制140

4.5　动态光散射技术140

4.5.1　基本原理140

4.5.2　动态光散射技术的应用142

参考文献144

第5章　原油减渣馏分与油水界面性质147

5.1 减渣馏分的超临界分离147

5.2　减渣馏分的组成与结构148

5.3　减渣馏分的界面性质155

5.3.1 界面张力及减渣馏分在油水界面的吸附过程155

5.3.2　界面剪切黏度156

5.3.3　界面扩张黏弹性157

5.3.4　ζ电位160

5.4　减渣馏分分子参数与乳状液的稳定性161

参考文献164

第6章　原油乳状液166

6.1　原油乳状液的形成166

6.1.1　原油性质166

6.1.2　水的性质170

6.1.3　乳化剂171

6.1.4　原油乳状液的形成173

6.2　原油乳状液的性质174

6.2.1　热力学性质174

6.2.2　物理性质174

6.2.3　流变性质174

6.2.4　界面性质175

6.3　原油乳状液的稳定机理176

6.3.1　界面张力稳定177

6.3.2　界面膜稳定177

6.3.3　双电层稳定177

6.3.4　空间稳定178

6.3.5　固体颗粒稳定178

6.4 原油乳状液稳定性的影响因素182

6.4.1　原油组成182

6.4.2　水相组成182

6.4.3　连续相黏度183

6.4.4　老化183

6.4.5 温度183

6.5　原油乳状液的破乳183

参考文献184

第7章　水驱采出液186

7.1　关于油田污水的一般知识187

7.1.1　油田污水的形成187

7.1.2　油田污水的性质187

7.1.3　油田污水处理质量标准189

7.2　采出水的组成、元素含量、界面性质的测定191

7.2.1 采出水中主要成分指标的测定方法191

7.2.2　采出水的水质分析194

7.2.3　采出水的固体颗粒矿物组成196

7.2.4　采出水固体颗粒表面润湿性198

7.2.5　坨四原油的元素组成200

7.2.6　小结200

7.3　悬浮液稳定性200

7.3.1　实验材料及方法201

7.3.2　悬浮液界面性质201

7.3.3　悬浮液稳定性208

7.3.4　小结215

7.4　水处理剂与悬浮液的稳定性215

7.4.1　实验材料及方法216

7.4.2　水处理剂对油水界面性质的影响217

7.4.3　水处理剂对悬浮液稳定性的影响227

7.4.4　采出水循环注入对悬浮液稳定性的影响228

7.4.5　小结230

参考文献230

第8章　聚合物与油水界面性质231

8.1 聚合物对煤油／模拟水界面性质的影响231

8.1.1 聚合物对界面张力的影响232

8.1.2　聚合物对界面剪切黏度的影响233

8.2 HPAM对原油模拟油／模拟水界面性质的影响235

8.2.1 HPAM对界面张力的影响235

8.2.2　HPAM浓度对界面剪切黏度的影响236

8.2.3 HPAM相对分子质量对界面性质的影响239

8.3　疏水缔合聚合物对原油模拟油体系界面性质的影响242

8.3.1 疏水缔合聚合物对原油模拟油体系界面张力的影响242

8.3.2 疏水缔合聚合物对原油模拟油体系界面剪切黏度的影响243

8.3.3　疏水缔合聚合物溶液的体相黏度245

8.4 HPAM与疏水缔合聚合物对原油模拟油体系的界面性质影响的比较245

8.4.1　对界面张力的影响245

8.4.2　对界面剪切黏度的影响246

8.4.3　小结247

8.5　聚合物对ζ电位的影响247

8.5.1 聚合物对油珠ζ电位的影响247

8.5.2 聚合物对固体颗粒ζ电位的影响248

8.6　氧化与剪切降解聚合物对油水界面性质的影响249

8.6.1　氧化与剪切降解聚合物对体相黏度、界面张力的影响249

8.6.2　氧化降解聚合物对界面剪切黏度和ζ电位的影响251

8.6.3 剪切降解聚合物对油水界面剪切黏度和ζ电位的影响253

8.6.4 氧化与剪切降解聚合物对O/W型乳状液稳定性的影响254

8.6.5　小结258

参考文献258

第9章　碱与原油乳状液259

9.1 大庆、胜利孤东原油界面活性组分的分离及表征259

9.1.1 原油界面活性组分的分离259

9.1.2　原油界面活性组分的基本性质及表征264

9.1.3　小结296

9.2　原油界面活性组分的界面性质研究297

9.2.1　实验条件297

9.2.2　实验方法297

9.2.3　界面张力298

9.2.4　界面剪切黏度309

9.2.5　油珠的ζ电位314

9.2.6　小结315

9.3　乳状液稳定性研究316

9.3.1 实验方法316

9.3.2　乳状液的类型318

9.3.3　孤东1＃原油及原油组分模拟油乳状液稳定性319

9.3.4　孤东4＃原油及原油组分模拟油的乳状液稳定性326

9.3.5　大庆原油及原油组分模拟油的乳状液稳定性332

9.3.6　小结337

9.4　模型物的界面活性及乳化性能研究338

9.4.1　实验方法及条件338

9.4.2　模型物的IR光谱339

9.4.3　模型物模拟油与蒸馏水、碱液的界面张力342

9.4.4　模型物模拟油与蒸馏水、碱液的界面剪切黏度344

9.4.5　模型物模拟油的乳化性质347

9.4.6　小结351

9.5　皂化反应动力学研究352

9.5.1　实验原理352

9.5.2　实验方法354

9.5.3　酸的皂化355

9.5.4　速率常数（k）值、活化能（Ea）及指数前因子（A）的求算356

9.5.5　酯的结构对水解反应速率的影响359

9.5.6　原油与碱反应的讨论360

9.5.7　小结362

9.6　结论362

参考文献363

第10章　三元复合驱原油乳状液365

10.1 实验方法365

10.1.1　实验材料及试剂365

10.1.2　胶质、沥青质组分的分离366

10.1.3　模拟油配制366

10.1.4　水溶液的配制367

10.1.5　钠型蒙脱土悬浮液的配制367

10.1.6　界面张力、界面剪切黏度和ζ电位的测定367

10.1.7　乳状液的制备及稳定性的测定367

10.1.8　蒙脱土悬浮液稳定性的测定368

10.2　矿化度对O/W型乳状液及固体颗粒稳定性的影响368

10.2.1　实验材料和试剂368

10.2.2　矿化度对油水界面张力的影响369

10.2.3　离子强度对油水界面剪切黏度的影响370

10.2.4 离子强度对油珠ζ电位的影响371

10.2.5 离子强度对O/W型原油模拟油乳状液稳定性的影响377

10.2.6　离子强度对蒙脱土悬浮液稳定性的影响378

10.2.7　蒙脱土颗粒对乳状液稳定性的影响381

10.2.8　小结385

10.3　聚合物对O/W型乳状液及蒙脱土稳定性的影响386

10.3.1　实验材料及条件386

10.3.2　聚合物对油水界面性质的影响386

10.3.3　聚合物对O/W型原油模拟油乳状液稳定性的影响390

10.3.4　聚合物对钠蒙脱土颗粒稳定性的影响391

10.3.5　蒙脱土、聚合物对O/W型乳状液稳定性的影响397

10.3.6　小结399

10.4　石油磺酸盐对O/W型乳状液及蒙脱土稳定性的影响400

10.4.1　材料和试剂400

10.4.2　石油磺酸盐对油水界面性质的影响400

10.4.3　石油磺酸盐对O/W型乳状液稳定性的影响408

10.4.4　石油磺酸盐对蒙脱土稳定性的影响411

10.4.5　石油磺酸盐、蒙脱土对O/W型乳状液稳定性的影响413

10.4.6　小结415

10.5 TRS、HPAM、Na-Mt复合体系O/W型乳状液的稳定性416

10.5.1　材料和试剂416

10.5.2 TRS、HPAM复合体系对O/W型乳状液稳定性的影响416

10.5.3　TRS、HPAM复合体系对蒙脱土稳定性的影响420

10.5.4 TRS、HPAM、Na-Mt对乳状液稳定性的影响422

10.5.5　小结423

10.6　碱、表面活性剂对O/W型乳状液稳定性的影响424

10.6.1　实验材料和试剂424

10.6.2　碱对油水界面性质的影响424

10.6.3　碱对模拟油乳状液稳定性的影响426

10.6.4　TRS、碱对油水界面性质的影响428

10.6.5　石油磺酸盐、碱对O/W型乳状液稳定性的影响431

10.6.6　小结433

10.7　结论433

参考文献434

第11章　油田污水处理436

11.1 油田污水处理存在的问题436

11.2　油田污水的稳定机理437

11.2.1　O/W型原油乳状液的稳定性437

11.2.2　悬浮液的稳定性438

11.2.3 污水中的原油、机械杂质混合物形态与悬浮液的稳定性442

11.2.4　驱油化学剂对污水稳定性的影响444

11.3　污水处理剂451

11.3.1　絮凝剂451

11.3.2　O/W型破乳剂454

11.3.3　其他处理方法及处理剂455

参考文献461