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摘 要：助排剂是采油压裂、酸化作业中必不可少的添加剂，它能降低表面张力、提高作业液的反排速度和反排率。通过核磁共振方法根据壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的1H NMR的谱峰归属判定该样品中含有该物质。
关键词：助排剂 表面活性剂 核磁共振法
一、前言
油田采油作业中，压裂、酸化是油气井增产的主要手段。水基压裂液是油田使用的主要压裂液，具有安全、价廉、摩阻低等优点；但可能会发生乳化、引起粘土膨胀和产生附加毛细管压力，对地层造成伤害，影响压裂效果。酸液也与此类似[1]。为了使压裂液在完成压裂作业后尽可能全部返排出地面，以免对地层造成伤害，常常要在水基压裂液中加入某些表面活性剂以帮助压裂后压裂液的残液或残渣全部排出地层，起这种作用的表面活性剂通常称为助排剂。助排剂的作用原理是表面活性剂在地层中可以降低岩石表面和水之间的界面张力并改变岩石表面的润湿性能，使岩石对水的润湿表面改变为非润湿表面从而降低地层毛细管压力，这样就有利于水基压裂液残液的排出[2]。我们通过核磁共振法对样品进行定性，从而判断出样品中含有壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）。
二、实验部分
1.仪器与试剂
仪器：VARIAN INOVA 400MHZ 超导核磁共振波谱仪（1H共振频率400MHZ，19F共振频率376MHZ）；
试剂：CD3COCD3，D2O，CD3CN，1H测量以TMS为内标，低场为正。
2.壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10）[3，4]的氢谱峰确认
TMS定标；丙酮-D6为溶剂。工业纯壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的1H核磁共振谱见图1，图2（重水交换谱）。
图1 壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的1H核磁共振谱
比較图1、图2可以看出：加重水后图7中δ4.14处的峰向低场移动至δ4.35，表明该峰为-OH峰。壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）其它峰归属δ1.24处的三重峰为-CH2-、δ3.64处的单峰为-OCH2CH2O-、δ6.88处的峰为芳环上烷氧基邻位的H、δ7.22处的峰为芳环上烷氧基间位的H。归属见下图，括号里的为文献值
图2 壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的重水交换谱
3.试样中壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的确认
TMS定标，丙酮-D6作溶剂。测试样的1H核磁共振谱，如图3所示
图3 试样的1H核磁共振谱
图3中δ3.61处为-OCH2CH2O-的峰。在δ8.13、δ7.33处出现芳环的质子峰，且δ3.61处的-OCH2CH2O-的峰和δ8.13、δ7.33处的芳环质子峰的峰高比大于图1 OP-10的1H核磁共振谱中-OCH2CH2O-的峰和芳环的质子峰的峰高比，由此可以判断试样中含有壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）。
三、结论
通过核磁共振方法根据壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的1H NMR的谱峰归属判定该样品中含有壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）。
参考文献
[1]赵以文.表面活性剂助排法的进展，油田化学，1992，9，No1：79-85.
[2]王云峰，张春光，候万国.表面活性剂及其在油气田中的应用。北京：石油工业出版社，1995.
[3]彭勤纪，张蓉，张华，王璧人.典型表面活性剂结构和组成的波谱表征—脂肪醇聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的波谱，分析测试学报，2001，20（6）：36-39.
[4]陈泳，朱黎明，李正全，叶汝汉等. 核磁共振法鉴定表面活性剂，分析测试学报，2011，30（7）：769-775.
关键词：助排剂 表面活性剂 核磁共振法
一、前言
油田采油作业中，压裂、酸化是油气井增产的主要手段。水基压裂液是油田使用的主要压裂液，具有安全、价廉、摩阻低等优点；但可能会发生乳化、引起粘土膨胀和产生附加毛细管压力，对地层造成伤害，影响压裂效果。酸液也与此类似[1]。为了使压裂液在完成压裂作业后尽可能全部返排出地面，以免对地层造成伤害，常常要在水基压裂液中加入某些表面活性剂以帮助压裂后压裂液的残液或残渣全部排出地层，起这种作用的表面活性剂通常称为助排剂。助排剂的作用原理是表面活性剂在地层中可以降低岩石表面和水之间的界面张力并改变岩石表面的润湿性能，使岩石对水的润湿表面改变为非润湿表面从而降低地层毛细管压力，这样就有利于水基压裂液残液的排出[2]。我们通过核磁共振法对样品进行定性，从而判断出样品中含有壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）。
二、实验部分
1.仪器与试剂
仪器：VARIAN INOVA 400MHZ 超导核磁共振波谱仪（1H共振频率400MHZ，19F共振频率376MHZ）；
试剂：CD3COCD3，D2O，CD3CN，1H测量以TMS为内标，低场为正。
2.壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10）[3，4]的氢谱峰确认
TMS定标；丙酮-D6为溶剂。工业纯壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的1H核磁共振谱见图1，图2（重水交换谱）。
图1 壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的1H核磁共振谱
比較图1、图2可以看出：加重水后图7中δ4.14处的峰向低场移动至δ4.35，表明该峰为-OH峰。壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）其它峰归属δ1.24处的三重峰为-CH2-、δ3.64处的单峰为-OCH2CH2O-、δ6.88处的峰为芳环上烷氧基邻位的H、δ7.22处的峰为芳环上烷氧基间位的H。归属见下图，括号里的为文献值
图2 壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的重水交换谱
3.试样中壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的确认
TMS定标，丙酮-D6作溶剂。测试样的1H核磁共振谱，如图3所示
图3 试样的1H核磁共振谱
图3中δ3.61处为-OCH2CH2O-的峰。在δ8.13、δ7.33处出现芳环的质子峰，且δ3.61处的-OCH2CH2O-的峰和δ8.13、δ7.33处的芳环质子峰的峰高比大于图1 OP-10的1H核磁共振谱中-OCH2CH2O-的峰和芳环的质子峰的峰高比，由此可以判断试样中含有壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）。
三、结论
通过核磁共振方法根据壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的1H NMR的谱峰归属判定该样品中含有壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）。
参考文献
[1]赵以文.表面活性剂助排法的进展，油田化学，1992，9，No1：79-85.
[2]王云峰，张春光，候万国.表面活性剂及其在油气田中的应用。北京：石油工业出版社，1995.
[3]彭勤纪，张蓉，张华，王璧人.典型表面活性剂结构和组成的波谱表征—脂肪醇聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的波谱，分析测试学报，2001，20（6）：36-39.
[4]陈泳，朱黎明，李正全，叶汝汉等. 核磁共振法鉴定表面活性剂，分析测试学报，2011，30（7）：769-775.