接触角表面测量仪表征超疏水疏油材料

以纳米二氧化硅为主要原料，1H、1H、2H、2H-全氟辛基三氯硅烷为改性剂，成功制备出具有超疏水/疏油性能的超疏水/疏油材料CS-1。通过红外光谱(FTIR)对合成产物的结构进行了表征。利用接触角https://www.shiyanjia.com/knowledge/articleinfo-441.html测量仪测量了超疏水/疏油材料CS-1的接触角，并系统分析了其疏水/疏油性能。通过扫描电子显微镜测定了超疏水/疏油材料CS-1的微观形貌。

润湿性能结果表明，疏水/疏油材料CS-1的最大水相接触角为159.58°，最大油相接触角为135.63°。基于岩石表面构建微纳结构、降低气水表面张力和油水界面张力三重作用，优化解锁剂配方：1.5 wt%超疏水/疏油材料CS-1+0.06 wt% NFS表面活性剂采用单因素法筛选+0.09 wt% C3 Gemini表面活性剂。最后通过表面能谱仪、激光粒度分析仪、自动接触角测试仪和核心解锁设备对解锁剂的性能进行综合评价。

结果表明，经解锁剂处理后的型芯在酸性、碱性和高温环境下，水相接触角均大于150°，油相接触角均大于130°。水锁损害气测渗透率最大恢复率为91.1%，油锁损害气测渗透率最大恢复率为67.4%。表明解锁剂能有效提高岩心气测渗透率，改变岩心表面润湿性，从而缓解凝析气藏液锁。在凝析气藏开发中后期具有良好的应用前景。

图1 超疏水/疏油材料CS-1处理前后玻璃板的水相和油相接触角（(a)为处理前玻璃板的水相接触角，(b)为水相接触角）处理后玻璃板的接触角，(c)为处理前玻璃板的油相接触角，(d)为处理后油相接触角)[1]

（a）和(c)分别为去离子水和煤油滴在未经超疏水/疏油材料CS-1处理的普通玻璃表面。 (b和(d)分别显示了去离子水和煤油滴在经过疏水/疏油材料CS-1处理的玻璃表面上。如图1所示，未经处理的玻璃板的水相接触角为27.66°，油相接触角为29.99°；水相和油相的接触角分别为159.58°和135.63°；与处理前的接触角相比，水相和油相的接触角分别增大了5.77倍和4.52倍。证明经超疏水疏油材料CS-1处理后的玻璃具有良好的超疏水疏油性能。

以1H、1H、2H、2H-全氟辛基三氯硅烷和纳米二氧化硅为原料，制备了超疏水/疏油材料CS-1。 CS-1材料的最大水相接触角为159.58°，最大油相接触角为135.63°。基于岩石表面构建微纳结构、降低气水表面张力和油水界面张力三重作用，优化解锁剂配方：1.5 wt%超疏水/疏油材料CS-1+0.06 wt% NFS表面活性剂采用单因素法筛选+0.09 wt% C3 Gemini表面活性剂。经解锁剂处理的型芯在酸性、碱性及高温环境下水相接触角大于150°，油相接触角大于130°。

因此，解锁剂具有良好的疏水/疏油性能。当解锁剂注入量为0.15~0.19PV时，岩心锁水气测渗透率恢复率达到最大值91.1%，岩心锁油气测渗透率恢复率达到最大值67.4 ％，由此可见，该解锁剂可以有效解锁液体锁定损伤。在凝析气藏中后期开发具有良好的应用前景

[1]Hongjun Tu, Ming Zhou, Yue Gu, Xiao Guo, Preparation and characterization of super hydrophobic/oleophobic material and its application in releasing liquid locking in tight condensate gas reservoirs, Journal of Petroleum Science and Engineering, Volume 212,2022,110281,

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