油田常用的表面活性剂和高分子化合物ppt课件.ppt

《油田常用的表面活性剂和高分子化合物ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油田常用的表面活性剂和高分子化合物ppt课件.ppt（58页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、油田化学讲座,王 松 联系地址：湖北省荆州市南环路1号长江大学化工学院电话：13507219348（手机）, 0716-8060442(办公室）邮箱：wangs_,油田化学品种类繁多（美国、俄罗斯、中国）针对性强研制周期长油田化学技术的风险性应防止对地层的损害和对环境的污染发展迅速,绪 论,第一讲 油田常用的表面活性剂和高分子化合物,第一节 油田常用的几种表面活性剂一、烷基磺酸钠(AS) 有两种合成方法: 磺氯酰化法。较传统的方法，但一直沿用到现在，主要原料为220320经尿素或分子筛精制的石油馏分(主要含C12C18)和SO2、Cl2在紫外光照射下生成磺酰氯，然后脱气、除去剩余的反应气HCl

2、，再皂化、脱去未反应的油即得，反应过程如下： 皂化：RSO2Cl+2NaOHRSO3Na+NaCl+H2O 此法Cl2浪费了，副产品多，磺酸盐含量较小，去污力差，吸湿性大，因此近几年发展起来一种新合成方法。, 磺氧化法：将重油直接与SO2、O2在外加能量及引发剂的激发下，生成烷基磺酸钠，此种方法产品纯度高、质量好，有些性能超过烷基苯磺酸钠，反应过程如下： 磺氧化反应：RH+SO2+O2 RSO3H 中和：RSO3H+NaOHRSO3Na+H2O 这两种方法制得的烷基磺酸钠相对分子量大约270360，前者浓度约为2528%，后种方法的浓度稍高，可达29.4%。,烷基磺酸钠中，最有代表性的为十六烷

3、基磺酸钠，其主要性质如下： 外观：白色固体(纯) 浅橙黄色液体(浓度2528%) PH值：1%水溶液中78 HLB值：10.4 溶解性：易溶于水，难溶于油,表面张力与浓度的关系：C12C18的烷基磺酸钠水溶性强，其钙盐和镁盐的水溶性也很好，因此可用于含Ca+、Mg+水中而不产生沉淀，但烷基的C原子数增加水溶性就减小，当R20时，烷基磺酸钠就开始变成油溶性活性剂。 烷基磺酸钠在油田广泛用作起泡剂、乳化剂、润湿剂、近井地带处理剂、配制胶束、微乳液，使用中应注意其出厂的实际浓度，因工厂往往把2528%的烷基磺酸钠浓缩成65%以上的浆状物出售。,二、烷基苯磺酸钠(ABS) 烷基苯磺酸钠用185240馏

4、分(相当于C10C14)与氯气在紫外光照射下先生成氯化石蜡油，然后和苯进行缩合反应生成烷基苯，再经发烟硫酸或SO3磺化，用NaOH中和制得。反应如下： 这样制得的烷基苯磺酸钠的相对分子量约320380，工厂生产的通常为含烷基苯磺酸钠20%30%的白色至浅黄色的糊状液体。,有代表性的是十二烷基苯磺酸钠，其性质与十六烷基磺酸钠相似，实验证明一个苯环相当于烷烃中四个碳原子的作用。十二烷基苯磺酸钠的性质如下：外观：白色固体(纯) 一般为浅黄色糊状液体(浓度20%30%)PH：1%水溶液78; HLB：9.5溶解性：易溶于水、难溶于油 水溶液表面张力与浓度的关系：,三、Span和Tween型活性剂 Sp

5、an活性剂是由脂肪酸与山梨糖醇通过酯化反应生成，由于酯化反应的同时，山梨糖醇发生脱水成酐的反应，因此反应的最终产物是山梨糖醇酐脂肪酸酯。 山梨糖醇脱水可生成几种山梨糖醇酐：,因此，反应产物为三种山梨糖醇脂肪酸酯的混合物，但是一般都以1.4山梨糖醇酐脂肪酸酯作为山梨糖醇脂肪酸酯(Span)的代表。 合成反应如下：,用不同的脂肪酸与山梨糖醇中的一个OH、二个OH或三个OH酯化反应，则可得到山梨糖醇酐单脂肪酸酯、二脂肪酸酯或三脂肪酸酯，因而有不同的Span型活性剂，如Span 20、40、60、63、80、85等，常用Span 80性质如下： 外观：红棕色油状液体 HLB值：4.3 相对密度20:1

6、.00 溶解性：油中溶解、水中分散 PH：中性,水溶液表面张力与浓度的关系： Tween型活性剂是Span与环氧乙烷(EO)反应的产物，Span 80与环氧乙烷反应可得Tween80。,对应不同的Span型活性剂和不同的氧乙烯的聚合度，也有不同的Tween型活性剂，如Tween 20、40、60、65、80、85等，常用的Tween 80的性质如下： 外观： 淡黄色油状液体 ; HLB：15 相对密度20: 1.061.10 ; 浊点：1%水溶液93 PH： 中性 ; 溶解性：在水中溶解，油中分散水溶液的表面张力与浓度的关系：,四、聚醚型活性剂高分子活性剂 聚醚型活性剂：其亲油基是由环氧丙烷(

7、PO)聚合而成，实验证明PO的相对分子量超过800就可有亲油性，在PO两端接上EO(环氧乙烷即氧乙烯基)就可得到既亲油又亲水的聚醚型高分子活性剂。合成反应如下：第一步,第二步 2070的代号是指亲油部分聚氧丙烯丙二醇的分子量为2000，亲水基分子量占整个聚醚分子量的70%。2070的性质如下： 外观：黄色蜡状固体 相对密度25：1.14 PH：1%水溶液6.57.5 HLB值：14 浊点：1%水溶液89,浓度与表面张力的关系： 这类表面活性剂还有2020、2040、2060、2080等，主要用作破乳剂、乳化剂、防蜡剂、降阻剂等，2070为BPOEO两段聚合物。 B丙二醇为起始剂 POPropy

8、lene Oxide 氧丙烯 EOEthlene Oxide 氧乙烯,2070作为破乳剂，原油脱水效果很好，但污水中带油较多，即脱出水后，乳状液往往反相成O/W型乳状液，人们就想到制造一种能解决污水带油的活性剂。中科院济南化学所研制成功BP(169)，在2070基础上再聚合一段(C3H6O/环氧丙烷)并将聚合度n适当调整得到聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚： 代号BP(169)，B表示丙二醇为起始剂，169表示BPO：EO：PO=1:6:9(重量比)，与其相应的SP(169)是以十八醇和EO、PO合成的聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚： 用作破乳剂可使原油含水从25%50%脱至0.08%，污水

9、也很清，这类活性剂在各油田脱盐脱水工艺中得到广泛地应用。,五、多乙烯多胺型活性剂AE、AP型活性剂 AP型活性剂为比较新的油田常用活性剂，如：TA1031、POI2420、SAE、M501、RA101、AP8051及AS2821、SP)，可用于低温破乳，脱水效果好。 AE型活性剂以多乙烯多胺为起始剂，在130、KOH催化剂下，与环氧丙烷、环氧乙烷二段聚合而成，AP型是在AE的基础上再聚合一段环氧丙烷而成，反应式表示如下：A起始剂多乙烯多胺，如五乙烯六胺，,B对AE型为(C3H6O)n1(C2H4O)n2 对AP型为(C3H6O)n1(C2H4O)n2(C3H6O)n3 所以AE(169)191

10、0的分子式为：,AP257的分子式为:,六 油田用活性剂的发展动向（一）、大力进行活性剂复配的研究 因为活性剂复配使用有协同效应(日本叫相乘效应)，就是某些活性剂复配后效果成倍地增加，远远超过单独使用的效果，因此，搞清每种活性剂的配伍性就能更有效地使用活性剂，如稳泡剂为C12H25OSO3Na和月桂醇(即十二醇)复配效果特好。协同效应的理论目前正在研究，有人认为主要是形成了混合膜，混合膜中两种分子作用比单纯阴离子活性剂同种分子间的相互作用强。在混合膜中除了CH键间的相互吸引力之外，在极性部分还可能发生氢键结合，这就大大增加了分子间的相互吸引力，由于极性有机物质(C12H25OH)“插入”表面吸

11、附层，使活性剂离子(如C12H25SO3)本身间的距离就变大，于是同性离子间的相互斥力就减弱，也有利于膜强度的增加。,（二）、发展高分子、超高分子油溶性活性剂 油田用的活性剂多直接加入原油中或注入地层驱油，因此往往需要活性剂的分子结构接近于油中的某种成份，因此油溶性高分子活性剂POI、UH6535得到发展，实践证明超高分子量的UH6535活性剂用于原油低温破乳，具有出水快、出水清、净化油含水低、用药量低等特点。（三）、开展油田新型廉价、一剂多效的活性剂合成研究 目前油田使用的活性剂，很少专一、大批生产，因此成本高，每吨70008000元，甚至10000多元/吨。即使每吨活性剂增产10吨原油，产

12、值也增加不了多少，因此发展多效廉价的活性剂有重大意义。目前已有的活性剂如AE(169)1910和AP257可起到脱水和防蜡、降凝、降阻等作用，含硅破乳剂SAE、SAP也是多效剂。还需要研制既能降凝、降粘、降阻、防腐的多效活性剂。,（四）、加速研制耐温抗盐活性剂 注蒸汽的添加剂需耐高温360不分解的活性剂，高矿化度(30万mg/L左右)地层用活性剂已提到日程上，耐温抗盐活性剂将对三次采油作出贡献。第二节 油田常用的几种高分子一、聚乙烯 PE(polyethylene) 乙烯聚合而得，由于聚合条件不同可分为低压聚乙烯和高压聚乙烯。 1合成 低压聚乙烯由乙烯在Ziegler-Natta催化剂作用下聚

13、合而得。,高压聚乙烯是在高温(170200)高压(120200MPa)及少量氧引发下生成，高压、高温下聚乙烯分子内会产生氢转移而生成短支链。,也可以在分子间发生H转移而产生支链：,低压聚乙烯由于在低温、低压、催化剂作用下，分子内和分子间都很少发生氢转移，所以支链不多，为区别支链不多的低压聚乙烯，高压聚乙烯的分子可写成：,R:CH3、C2H5、C3H7,由于一个支链至少有一个甲基-CH3，所以支链越多，甲基数就越多，因此可以用聚乙烯分子中1000个碳原子的甲基数来表示它的支链化程度(简称支化度)，由实验测得的高压、低压聚乙烯1000个碳原子中所含甲基数如下：,2.性质 由于高压聚乙烯的支链度高，

14、所以其密度、硬度、熔点都比低压聚乙烯小，如表1-1。高、低压聚乙烯都是白色蜡状固体，结晶度越大，透明度越小，不溶于水。60-80或更高温度可以在柴油、煤油、苯、二甲苯中溶胀，然后溶解，它们都是非极性化合物，因此有良好的绝缘性能。聚乙烯的主要化学性质是对碱稳定，聚乙烯与各种浓度的碱都不起作用，除不耐浓硝酸外，对HCl、FH、H2SO4任何浓度下都不起作用，故对酸也是稳定的。,3.用途。可作工程塑料、绝缘材料、耐腐蚀的塑料管线、塑料容器，高压聚乙烯可作油井防蜡剂。表1-1 高、低压聚乙烯性质比较,二、聚丙烯酰胺 PAM(polyacrylamide) 聚丙烯酰胺是石油工业中用途最广泛的一种高分子化

15、合物，在钻井泥浆中用作降失水剂、絮凝剂、防塌剂，采油中用作增粘剂、驱油剂，压裂中作悬砂剂，微乳液驱中作流度缓冲剂，作选择性堵水剂，还有的用它作防垢剂。聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成的。,工业上大多采用6%12%的单体水溶液进行溶液聚合，引发剂过硫酸铵用量为0.01%0.1%，工厂得到一般为6%12%的聚丙烯酰胺溶液，用真空干燥法将其中的水份除去，可得白色聚丙烯酰胺固体。1.PAM的分类 (1)非离子型。 不溶于汽、煤、柴油、苯、甲苯和二甲苯，但溶于水，由于PAM在水中不能解离，在水溶液中不带离子，所以叫非离子型聚丙烯酰胺。一般说没水解或水解度小于4%的称为非离子型聚丙烯酰胺。,除加NaOH和水

16、水解得到外，还可由丙烯酰胺和丙烯酸直接共聚而得，这样可直接控制水解度：,(2)阴离子型。部分水解聚丙烯酰胺为阴离子型：,(3)阳离子型。聚丙烯酰胺羟甲基化后再与胺类反应得到： 2.物理性质 PAM为白色玻璃状固体，是无定形结构，对热较稳定，其固体在220230才软化，水溶液在中性无氧条件下150发生明显降解，溶解性较好，可溶于水、醋酸和乙二醇。,3水溶液的性质 (1)粘度。PAM分子在水溶液中为无规线团状，分子直径与内摩擦大，致使溶液粘度大。具有一般高分子溶液的特点，浓度高，分子量越大粘度越大，温度升高，粘度下降，水解度高粘度大，这是由于水解生成-COO-带负电基团，静电斥力增加，高分子线团疏

17、松变大，从而增加了流动阻力，使溶液的粘度增加。盐类存在影响HPAM的粘度，如加入NaCl，使-COO-基团与Na+生成-COONa，使高分子间的静电斥力减弱，因而使粘度下降。PH值降低，酸性增加，而H+可以抑制-COOH离解，因此使粘度下降。相反，PH值高，碱性增加，可使HPAM的水解度变大，因而增加了带静电的-COO-基团，高分子线团间的斥力增加，所以粘度增加。,(2)剪切敏感性。聚丙烯酰胺水溶液是一种对剪切十分敏感的假塑性流体，溶液粘度随剪切速率的增加而降低。 (3)相容性。聚丙烯酰胺(PAM)水溶液与电解质溶液有良好的相容性，如与NH4Cl、KOH、CuSO4、Na2CO3、H2SO4等

18、，与表面活性剂也能共存。部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)对电解质没有相容性，特别是对高价的电解质，没相容性，即可产生沉淀，因此用多价阳离子处理HPAM溶液会产生凝胶。 (4)稳定性。PAM及HPAM水溶液长期放置，粘度会下降。老化主要由于留在聚合物中的过氧化物引发剂或空气中的O2、光等引起高分子降解，使粘度下降。 加入适当的添加剂可以阻止或延缓老化的发生，如加亚硫酸钠(Na2SO3)、硫代硫酸钠(Na2S2O3)可以除氧而防止氧化降解。,PAM基本不受微生物侵蚀，但如果溶液中有细菌所需的养分，细菌就可在其中活动，故一般在溶液中添加1001000mg/L的三氯苯酚钠 或五氯苯酚钠就可以杀菌。 聚丙

19、烯酰胺的毒性问题： 在PAM使用过程中发现有毒性，主要是因为丙烯酰胺有毒，没聚合完全造成的，如聚合完全PAM本身是没毒的。丙烯酰胺是神经性毒剂，当人吸入量大于0.05mg/kg.day就会中毒。污水处理后的注入水允许残余量为2%；饮用水、食品工业用水中允许0.05%。为消除毒性，可在聚合后的PAM中，再加些偶氮化物或NaHSO3，使其再聚合一下。 此化合物没有毒性，因此可解决PAM使用中的毒性问题。,三、酚醛树脂 酚类和醛类化合物缩聚反应选用不同性质的催化剂和不同的配料比，可以合成两类不同性质的树脂，即热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。 1.热固性酚醛树脂成型后加热不会软化和变形 合成条件是苯酚

20、和甲醛的摩尔比小于1，在碱性催化剂(如氨水溶液、NaOH、KOH、Ba(OH)2)作用下进行。,工业上合成的热固性酚醛树脂，通常是橙黄色到红色的粘稠液体，易溶于丙酮、乙醇或乙酸乙酯，微溶于水，不溶于汽油、煤油、柴油及苯类等非极性溶剂。它可进行热固反应，加热后可变为不溶不熔的固体状，采油中常用作封堵剂和胶结剂。热固反应可在催化剂下进行，如用HCl、草酸等酸性催化剂可使热固性酚醛树脂在较短时间内固化，还可以与环氧乙烷反应，热固性酚醛树脂中加入亲水的氧乙烯基，产物水溶性大大提高，且因有支链结构，对水有很好的增粘能力。,2.热塑性酚醛树脂成型后再加热可以软化变型 合成条件是苯酚对甲醛的摩尔比大于1，在

21、酸性催化剂(如HCl、 、H2SO4、H3PO3)作用下进行。 工业上合成的热塑性酚醛树脂在室温下是黄色到棕色透明固体，升温时固体逐渐软化，最后变成液体，冷却时液体又逐渐硬化，最后变成固体，这样的过程可以反复进行，因此叫热塑性酚醛树脂，其在极性溶液中的溶解性均小于热固性酚醛树脂。其主要化学性质是可进行固化反应，热塑性酚醛树脂升温时只熔化而不固结，如有CH2O存在，可在催化剂NH3水溶液作用下变成不溶不熔的交联体型酚醛树脂。,这主要是当CH2O过量，酚环上有游离的羟甲基，因而易变成不溶不熔的网状交联体型酚醛树脂。工业上用六次甲基四胺使热塑性酚醛树脂由线型变成体型，这是因为六次甲基四胺加热分解后可

22、产生交联用的甲醛，也可产生催化剂NH3。 作绝缘材料用的酚醛树脂都是加六亚甲基四胺成型的，热塑性酚醛树脂也可与环氧乙烷反应，变成可溶于水的产物。酚醛树脂在采油中用作水层封堵剂、油井防砂中用作砂层胶结剂，还可作绝缘材料如电木，用酚醛泡沫塑料可做隔热材料。,四、环氧树脂 凡含有环氧基 的树脂都叫环氧树脂，环氧树脂由过量的环氧氯丙烷与二酚基丙烷(即双酚A)在NaOH催化剂作用下缩聚而成。,在不同条件下可制得不同分子量的环氧树脂，一般分子量为3400-3800，有的可到7000。分子量低的环氧树脂为淡黄色粘稠液体，分子量高的为琥珀色的热塑性固体。线型的环氧树脂可用交联剂交联成体型不溶不熔的树脂，常用的

23、交联剂见表1-2。,表1-2 环氧树脂的交联剂,为改善环氧树脂的性能，常在其中加入各种添加剂。如为了防止交联体型环氧树脂交联得太快而发脆，可加入增韧剂邻苯二甲酸丁二酯，为了减少粘度可加入稀释剂丙酮、乙醇等，为增加树脂强度及热稳定性可加入铁粉、云母粉、玻璃粉、氧化铝等。环氧树脂用途很广，采油中多用作砂层胶结剂，实验研究中作人造岩心胶结剂、堵水剂、化学胶结剂万能胶，作防蜡、防腐的环氧涂料，以及代替钢铁使用的耐温、耐压、耐腐蚀的玻璃钢塔、容器、管线等。,五、聚多糖类天然高分子 聚多糖类天然高分子，广泛存在于动植物中，如淀粉、纤维素、植物胶等都是己糖的缩合物，所以又称为多缩己糖，这些糖的通式为CnH2

24、nOn。 多糖类高分子化合物水解后可生成单糖，所以多糖可以看作是几百、甚至几千个单糖分子以1，4碳原子上的羟基共同脱水缩聚而成，淀粉、纤维素等都是己糖(葡萄糖)的缩聚物，又叫多缩己糖，葡萄糖(C6H12O6)有、两种结构式，甘露糖及半乳糖也有、两种结构式：,1.纤维素及其衍生物 纤维素是-1.4苷键(半缩醛键)结合的D葡萄糖(D为右旋，L为左旋)，是植物的主要成份，棉花中含90%左右，木材中纤维素约50%，纤维素分子量约100200万，纤维素的结构式如下:,由于纤维素是由葡萄糖残基(失水葡萄糖)通过1.4苷键(半缩醛键)结合的，所以其两个端基有所不同，左边为醇羟基，右边为半缩醛基(也称苷羟基)

25、纤维素是晶型高分子，在其结晶中，相互接近的OH基间(如2、6OH基)有氢键存在，因此纤维素不溶于水，采油中不能直接用纤维素，而是用其改性产物，（化学上称为衍生物）。钠羧甲基纤维素以纤维素为原料，通过两步反应得到： (1)碱化反应,(2)钠羧甲基化反应 上述反应取代度DS为1，取代度是指葡萄糖残基(脱水葡萄糖)三个OH基上的H被取代的数目，三个OH基上的H全部被取代DS=3，为平均取代度。 工厂得到的Na-CMC取代度一般为0.5-1.2，CMC-7、CMC-9、CMC-12的商品号是指每10个葡萄糖残基的平均取代的羟基数，分别表示DS=0.7,0.9,1.2的钠羧甲基纤维素。还有一个MS的概念

26、，MS是某一化学物取代1摩尔多糖的摩尔数称为摩尔取代度，MS与DS的区别如下式所示：,A式中，两个不同环上的四个羟基已由烷基取代，DS是被取代的羟基数(4)除以环数(2)的结果；B式中，5摩尔的烷基取代了羟基，除以环数(2)的结果。MS、DS越大，水溶性越好。三个羟基的反应能力：C6-OHC2-OHC3-OH,钠羧甲基纤维素的性质： Na-CMC为白色絮状固体，易溶于水，由于-COONa在水中可离解为-COO-和Na+，使高分子链节上带负电而相互排斥，从而使高分子线团疏松，增粘能力强。,可发生水解降解、氧化降解、剪切降解反应。水解降解变成-葡萄糖，氧化降解可发生在C2、C3、C6上，生成酸、醛

27、、酮。剪切降解在-C键断裂而降解。可发生交联反应。与甲醛或二价金属离子(Ca2+、Mg2+)共价交联反应如下： 因此，少量Ca2+存在可以减少钠羧甲基纤维素因降解而引起的粘度剧烈下降。,与三价金属离了络合成冻胶。因为三价金属离子如Cr3+和Al3+，在水中是一种络离子，六个水分子是其配位体，这种络离子在一定的PH下会发生水解反应： 然后通过羟桥作用(用羟基使金属原子桥接起来的作用)产生羟桥络离子： PH增加，羟桥络离子可进一步水解和羟桥作用产生一种多核羟桥络离子：,这种络离子的离子量在4001000范围，它可将钠羧甲基纤维素络合起来： Al3+、Sb3+、Fe3+的三价络离子也都可与Na-CM

28、C络合。Na-CMC的用途：可作水的增粘剂和降阻剂，络合成的冻胶可配成水基冻胶压裂液，钻井泥浆中用的钻井粉就是Na-CMC，一般简称CMC。,羟乙基纤维素(HEC)原料也是纤维素，通过与环氧乙烷加成反应得到： 羟乙基纤维素性质类似CMC，但在水中不能离解，是一种非离子型水溶性高分子。HEC可做增粘剂和降阻剂，在碱性条件下也可与Cr3+的多核羟桥络离子络合形成冻胶，配制压裂液。,2植物胶 包括豆胶和海藻胶，豆胶是从豆科植物种子内胚乳得到的天然高分子，它的成份是半乳甘露聚糖。豆胶的种类很多，有胡芦巴胶、瓜胶、田菁胶、槐豆胶等。由于各种豆胶来源不同，其中所含的半乳糖和甘露糖的比值也不同。 表1-3

29、几种豆胶中半乳糖与甘露糖的比值,豆胶也会发生降解反应和交联反应，与纤维素所不同的是豆胶的半乳甘露糖中有邻位顺式羟基，可用硼酸通过极性键和配位键交联起来。,为提高豆胶的水溶性，也可像纤维素那样进行改性，得到钠羧甲基田菁、羟乙基田菁等，豆胶是非离子性的天然高分子，可以在很多类型的混合水中水化，与NaCl、KCl有良好的配伍性，与多价金属离子的配伍性取决于盐的浓度，80时迅速降解，主要是苷键断裂使粘度不能恢复，瓜胶在较大PH范围内稳定，但5%的HCl会使苷键催化断键，使之降解，并且易被酶降解，因此需加杀菌剂，并把溶液的PH值提高到12左右，以抑制细菌生长，防止降解。豆胶不溶解的残渣较多，可高达10-

30、14%，改性可降低残渣，海藻胶又叫褐藻酸，它来自海洋低等植物褐藻(如海带)，其细胞间物质含有大量的褐藻酸及其钙盐，褐藻酸的结构式为：,可以看出褐藻酸是由-甘露糖酸通过1，4碳原子上的羟基缩聚而成的高分子，由于-甘露糖酸是由-甘露糖氧化而来，因此可以认为褐藻酸是-甘露聚糖的一种衍生物。褐藻酸及其钙盐不溶于水，不能直接使用，通常使用的是褐藻酸钠盐褐藻酸钠，由褐藻酸或褐藻酸钙与NaOH或Na2CO3反应得到。褐藻酸钠的性质与钠羧甲基纤维素的性质相似，溶于水，有-COONa基团，可离解为-COO-和Na+离子，有良好的增粘能力，可发生降解及络合反应 。 豆胶和海藻胶都可做增粘剂，配制压裂液，海藻胶对高

31、含钙出水井可做堵水剂。,六、生物高分子生物聚多糖 生物高分子是上世纪六十年代末发展起来的一种新型聚合物，1958年首先由美国斯堪的那维亚大学植物防疫所室内研制成功，1960年开始生产，1964年进入国际市场。油田常用的生物高分子如黄多糖胶(或黄杆菌胶)XC (Xanthomonas Campestris)或黄原胶XG(Xanthan Gum)，它是一种甘兰黑腐病菌黄单胞杆菌和碳水化合物玉米淀粉、土豆淀粉、红薯淀粉、葡萄糖、蔗糖等(用量1%-5%)以磷酸氢二钾K2HPO4、硫酸镁(MgSO40.1%0.5%)为培养基，在PH=7、温度2138、经13天发酵制得，据报导美国生物聚合物的用量已占整个

32、聚合物用量的50%，生物聚合物的分子结构和性质如下：,(1)结构式。,(2)溶解性。从结构式看出，生物聚合物分子主、支链又长又大呈螺旋形结构，支链有极性，水溶性好，可耐56%60%水溶性醇(甲、乙、丙醇)，65以上可溶于甘油和乙二醇。,(3)流变性。分子量可达2106甚至更高，分子量分布窄，有-COO-基团，增粘能力强，实验证明，pH=5.5淡水溶液的粘度最大。抗剪切能力强，剪切速率增加，粘度下降但易恢复，为假塑性流体。 (4)热稳定性。在80下可长期稳定，121下有沉淀生成。 (5)化学稳定性。因主链上有金属离子，可与Na+、K+、Ca+等配伍。在大多数有机酸中稳定，无机酸的配伍性取决其类型、浓度、与碱配伍，但NaOH浓度大于12%会引起胶凝或沉淀，能与各种类型表面活性剂配伍，活性剂浓度大于15%-20%XC才会盐析，氧会引起降解，不耐酶，酶会使其降解，所以放置时间超过24小时应加杀菌剂。,