石油の増進回収のための多様な組成の原油｜塩水界面張力挙動の分子スケールでの解明

用于提高石油采收率的各种成分的原油 | 盐水界面张力行为的分子尺度阐明

基本信息

  • 批准号：
    16J00156
  • 负责人：
    小林 和弥
  • 金额：
    $ 0.83万
  • 依托单位：
    Kyoto University
  • 依托单位国家：
    日本
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份：
    2016
  • 资助国家：
    日本
  • 起止时间：
    2016-04-22 至 2018-03-31
  • 项目状态：
    已结题

项目摘要

本研究は石油の増進回収法を対象として、原油構成成分やイオンの振る舞いを分子スケールで解明することを目的として実施された。砂岩を用いた先行研究では、粘土鉱物表面に吸着したカチオンがカルボキシル基を有する原油中の分子を架橋することで、鉱物表面を油濡れにすることが示唆されている。このような、鉱物表面での原油分子の吸着構造の解明は、適切な低塩分濃度水の選定と、石油回収率の向上に寄与できる。本年度は、上記を踏まえ、1)粘土鉱物表面でのカチオン吸着構造の分子スケールでの解明、2)粘土鉱物表面でのカチオンを介した原油分子吸着構造の解明の二点の研究を主に行った。1)粘土鉱物の一つである，白雲母表面は原子スケールでフラットな劈開面を有する基盤であるため、X線反射率測定や、原子間力顕微鏡（AFM）によるカチオン吸着構造の解明が試みられてきた。本研究では、これらの実験結果が界面におけるイオンの水和構造、カチオンの劈開面からの高さ、吸着安定性で良好に説明できることを、分子シミュレーションによって示した。本研究結果は、X線反射率測定や、AFMなどの白雲母劈開面を対象とした実験結果を良好に説明できるカチオン吸着モデルを示した点で重要である。本研究成果はLangmuirに掲載された。2)白雲母表面におけるカチオン吸着構造の検討が完了したため、実際に白雲母劈開面に異なるカチオンが吸着した際の、原油分子（C9H19COOHとC9H19COO-）の吸着安定性を4種類のカチオン（Na+，K+，Mg2+，Ca2+）で検討した。結果として、Ca2+が白雲母表面に吸着している際に、C9H19COO-が強く安定化されることが明らかとなった。また、C9H19COOHでは、それぞれのカチオン吸着状態での差が無くなることを確認した。本研究成果はJ. Chem. Phys. Cに掲載された。
This study は oil の rights into the を 収 method like と seaborne し て, crude oil composition や イ オ ン の vibration る dance い を molecular ス ケ ー ル で interpret す る こ と を purpose と し て be applied さ れ た. Sandstone を with い た leading research で は, clay 鉱 surfaces に sorption し た カ チ オ ン が カ ル ボ キ シ ル を has an す る の molecules in crude を bridging す る こ と で, oil 鉱 surfaces を れ speech &drama に す る こ と が in stopping さ れ て い る. こ の よ う な, 鉱 surfaces で の oil molecular の sorption tectonic の interpret は, appropriate な low salt concentration water の と selected, oil upward 収 rate の に send で き る. は, this year is written を tread ま え, 1) clay 鉱 surfaces で の カ チ オ ン sorption の molecules ス ケ ー ル で の 鉱 uttered, 2) clay surfaces で の カ チ オ ン を interface し た oil molecule sorption tectonic の interpret の の study 2 o 'clock を main line に っ た. 1) clay 鉱 content の つ で あ る, white mica surface は atomic ス ケ ー ル で フ ラ ッ ト な splitting surface を have す る base plate で あ る た め, X-ray reflectivity measurement や, interatomic force 顕 micro mirror (AFM) に よ る カ チ オ ン sorption tectonic の interpret が try み ら れ て き た. This study で は, こ れ ら の be 験 results が interface に お け る イ オ ン の water and structure, カ チ オ ン の splitting surface か ら の high さ, sorption stability good で に で き る こ と を, molecular シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て in し た. This study は, X-ray reflectivity measurement や, AFM な ど の white mica splitting surface を like と seaborne し た be 験 result good を に で き る カ チ オ ン sorption モ デ ル を shown し た point で important で あ る. The findings of this study are presented in された by された Langmuirに. 2) white mica surface に お け る カ チ オ ン sorption tectonic の 検 for finished が し た た め, be interstate に white mica splitting surface に different な る カ チ オ ン が sorption し た interstate の, crude oil molecules (C9H19COOH と C9H19COO -) の sorption stability を 4 kinds の カ チ オ ン (Na +, K +, magnesium 2 +, Ca2 +) で beg し 検 た. Results と し て, Ca2 + が に white mica surface sorption し て い る interstate に, strong C9H19COO - が く stabilization さ れ る こ と が Ming ら か と な っ た. ま た, C9H19COOH で は, そ れ ぞ れ の カ チ オ ン sorption state で の worse が not く な る こ と を confirm し た. The research results of this study are published in に by J. Chem. Phys. Cに.

项目成果

期刊论文数量（0）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Low Salinity EOR
低盐度提高采收率
  • DOI：
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Kobayashi;K.
  • 通讯作者：
    K.
Investigation of Wettability Alteration and Ion Exchange on Clay Mineral Surface toward Low Salinity EOR: Enhancement of Oil-Wetness by Ca2+ Adsorption.
针对低盐度 EOR 的粘土矿物表面润湿性改变和离子交换的研究：通过 Ca2 吸附增强油润湿性。
  • DOI：
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    石油技術協会誌
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Kobayashi;K.;Liang;Y.;Murata;S.;Matsuoka;T.;Takahashi;S.;Amano;K.;Nishi;N.;Sakka;T.
  • 通讯作者：
    T.
Cation Specific Bridging of Acid Oil on Muscovite Surface: Improved Description of Low-Salinity EOR
白云母表面酸性油的阳离子特异性桥连：低盐度 EOR 的改进描述
  • DOI：
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Kobayashi;K.
  • 通讯作者：
    K.
低濃度塩水EOR に向けた粘土鉱物表面での濡れ性変化の検討
低浓度盐水 EOR 中粘土矿物表面润湿性变化的检查
  • DOI：
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    小林和弥;梁 云峰;村田澄彦;松岡俊文;高橋 悟;下河原麻衣;天野健一;西 直哉;作花 哲夫
  • 通讯作者：
    作花 哲夫
低濃度塩水EOR に向けた粘土鉱物表面イオン交換による濡れ性変化： Ca2+吸着による油濡れ促進のメカニズムについて
低浓度盐水 EOR 中粘土矿物表面离子交换引起的润湿性变化：Ca2+ 吸附促进油润湿的机制
  • DOI：
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    石油技術協会誌
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    小林和弥;梁 云峰;村田澄彦;松岡俊文;高橋 悟;下河原麻衣;天野健一;西 直哉;作花 哲夫
  • 通讯作者：
    作花 哲夫
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小林 和弥其他文献

分子動力学シミュレーションによる四級アンモニウム系イオン液体の表面構造の研究
利用分子动力学模拟研究季铵基离子液体的表面结构
  • DOI：
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    分析化学
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    片倉 誠士;西 直哉;小林 和弥;天野 健一;作花 哲夫
  • 通讯作者：
    作花 哲夫

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