納米纖維素基納米液的物理性能及驅(qū)油機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 08:13
鑒于當(dāng)前油田生產(chǎn)和環(huán)境之間的矛盾以及對(duì)化學(xué)驅(qū)體系需求量的日益增加,開(kāi)發(fā)穩(wěn)定、高效、綠色驅(qū)油體系成為了今后研究的一個(gè)重要方向。本文以“來(lái)源豐富、可降解、無(wú)污染”的生物質(zhì)高分子材料—納米纖維素為研究對(duì)象,通過(guò)化學(xué)改性的方法,構(gòu)建出三種具有粘彈性的納米液驅(qū)油體系(NC、NC-KY、NC-KYSS)。通過(guò)納米纖維素物理性能,油-水-固三相間的界面作用,驅(qū)油效率以及滲流規(guī)律等方面的研究,形成性能最優(yōu)異的兩親性納米液(NC-KYSS),研究了納米纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理性能、流動(dòng)行為和驅(qū)油效率,揭示納米纖維素的驅(qū)油機(jī)理,為該“綠色”納米液驅(qū)油體系的開(kāi)發(fā)以及在油田現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。首先,對(duì)三種納米纖維素的耐鹽性、耐溫性、微觀形態(tài)、流變性以及分散性等物理性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明三種納米纖維素溶液均表現(xiàn)出剪切稀釋性和粘彈性。改性后的納米纖維素溶液依然保持纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因表面基團(tuán)作用,納米纖維素分子間的靜電排斥力和間隙增大,熱穩(wěn)定性、分散性和耐鹽性得到改善,進(jìn)而形成基于NC-KYSS制備的納米液。其次,通過(guò)巖心表面潤(rùn)濕性,油水界面張力以及納米纖維素溶液的乳化性能,分析納米纖維素對(duì)油/水/固三...
【文章來(lái)源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1中國(guó)能源消耗占比1??但是,隨著石油開(kāi)采及開(kāi)發(fā)程度的不斷深入,油井含水量也會(huì)增加,含水率增加較??
圖1-2納米纖維素的制備過(guò)程??纖維素是由基本的纖維素原纖構(gòu)成,是一種細(xì)小、伸展的單元,這種單元構(gòu)成纖維??素的主體結(jié)構(gòu),并使長(zhǎng)的分子鏈在某一方向上聚集成束。由于原纖聚集的大小不同,可??以細(xì)分為基元原纖、微原纖和大原纖;w是纖維素分子在氫鍵和范德華力的作用??下形成的聚集體,其橫截面約為3nmX3nm、長(zhǎng)度約為30?um;w中分布著結(jié)晶??的纖維素晶體和無(wú)定形的纖維素高分子。纖維素基元原纖聚集形成橫截面約為12nmX??12nm,長(zhǎng)度3、固定的微原纖。纖維素微原纖再聚集形成橫截面約為200nmX200nm,長(zhǎng)??度不固定的大原纖。微原纖和大原纖的周?chē)植贾鵁o(wú)定形的半纖維素和木質(zhì)素;??纖、微原纖、大原纖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成以及分布隨纖維原料的來(lái)源不同而有所差異。纖??維素在結(jié)構(gòu)上可以分3層:(1)埃米級(jí)的纖維素分子層;(2)納米級(jí)的纖維素晶體分子層;(3)原纖超分子結(jié)構(gòu)層,該層是由纖維素晶體和無(wú)定形纖維素分子組裝成基元原纖等進(jìn)一步自組裝的各種更大的纖維。??納米纖維素(nanocrystalline?cellulose,?NCC)則是基于普通纖維素,通過(guò)化學(xué)、物??理或生物等方法制備的一種具有納米尺度的剛性棒狀纖維素,其一維尺寸為l-100nm,??可以在水中分散并形成穩(wěn)定的懸浮液;瘜W(xué)法制備納米纖維素主要是將棉花、木漿等植??
-.Ur^/oU^?V?BSS9??MO?OM?O?M〇?〇m?〇??圖1-2納米纖維素的制備過(guò)程??纖維素是由基本的纖維素原纖構(gòu)成,是一種細(xì)小、伸展的單元,這種單元構(gòu)成纖維??素的主體結(jié)構(gòu),并使長(zhǎng)的分子鏈在某一方向上聚集成束。由于原纖聚集的大小不同,可??以細(xì)分為基元原纖、微原纖和大原纖。基元原纖是纖維素分子在氫鍵和范德華力的作用??下形成的聚集體,其橫截面約為3nmX3nm、長(zhǎng)度約為30?um;w中分布著結(jié)晶??的纖維素晶體和無(wú)定形的纖維素高分子。纖維素基元原纖聚集形成橫截面約為12nmX??12nm,長(zhǎng)度3、固定的微原纖。纖維素微原纖再聚集形成橫截面約為200nmX200nm,長(zhǎng)??度不固定的大原纖。微原纖和大原纖的周?chē)植贾鵁o(wú)定形的半纖維素和木質(zhì)素;??纖、微原纖、大原纖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成以及分布隨纖維原料的來(lái)源不同而有所差異。纖??維素在結(jié)構(gòu)上可以分3層:(1)埃米級(jí)的纖維素分子層;(2)納米級(jí)的纖維素晶體超??分子層;(3)原纖超分子結(jié)構(gòu)層,該層是由纖維素晶體和無(wú)定形纖維素分子組裝成的??基元原纖等進(jìn)一步自組裝的各種更大的纖維。??納米纖維素(nanocrystalline?cellulose,?NCC)則是基于普通纖維素,通過(guò)化學(xué)、物??理或生物等方法制備的一種具有納米尺度的剛性棒狀纖維素,其一維尺寸為l-100nm,??可以在水中分散并形成穩(wěn)定的懸浮液;瘜W(xué)法制備納米纖維素主要是將棉花、木漿等植??物材料
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米粒子對(duì)輕中質(zhì)油藏采收率的影響[J]. 宋景楊,方艷君,趙春森. 當(dāng)代化工. 2016(08)
[2]大慶油區(qū)葡萄花主力油層聚合物交替注入對(duì)驅(qū)油效果的影響[J]. 殷代印,黃凱. 油田化學(xué). 2016(02)
[3]驅(qū)替速度對(duì)不同類(lèi)型油層驅(qū)油效果評(píng)價(jià)研究[J]. 王剛,王鵬飛,敖文君,田津杰,張寧. 石油化工應(yīng)用. 2016(04)
[4]對(duì)勝利油區(qū)提高原油采收率潛力及轉(zhuǎn)變開(kāi)發(fā)方式的思考[J]. 王端平. 油氣地質(zhì)與采收率. 2014(04)
[5]新型表面活性驅(qū)油聚合物GL的研究[J]. 許星光,歐陽(yáng)堅(jiān),朱卓巖,王鳳,王源源. 油田化學(xué). 2013(03)
[6]化學(xué)復(fù)合驅(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 朱友益,侯慶鋒,簡(jiǎn)國(guó)慶,馬德勝,王哲. 石油勘探與開(kāi)發(fā). 2013(01)
[7]用于提高石油采收率的納米技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張群,朱友益,馬德勝,王紅莊,王強(qiáng). 應(yīng)用化工. 2012(09)
[8]納米結(jié)晶纖維素改性產(chǎn)物對(duì)脲醛樹(shù)脂浸潤(rùn)性的研究[J]. 張浩,張靜,宋舒蘋(píng),郎倩,蒲俊文. 中國(guó)造紙學(xué)報(bào). 2011(04)
[9]聚合物驅(qū)含水率變化定量表征模型[J]. 趙輝,李陽(yáng),曹琳. 石油勘探與開(kāi)發(fā). 2010(06)
[10]關(guān)于高含水油田二次開(kāi)發(fā)理念、對(duì)策和技術(shù)路線的探討[J]. 韓大匡. 石油勘探與開(kāi)發(fā). 2010(05)
博士論文
[1]納米纖維素纖維的制備及其應(yīng)用的研究[D]. 李萌.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):2984607
【文章來(lái)源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1中國(guó)能源消耗占比1??但是,隨著石油開(kāi)采及開(kāi)發(fā)程度的不斷深入,油井含水量也會(huì)增加,含水率增加較??
圖1-2納米纖維素的制備過(guò)程??纖維素是由基本的纖維素原纖構(gòu)成,是一種細(xì)小、伸展的單元,這種單元構(gòu)成纖維??素的主體結(jié)構(gòu),并使長(zhǎng)的分子鏈在某一方向上聚集成束。由于原纖聚集的大小不同,可??以細(xì)分為基元原纖、微原纖和大原纖;w是纖維素分子在氫鍵和范德華力的作用??下形成的聚集體,其橫截面約為3nmX3nm、長(zhǎng)度約為30?um;w中分布著結(jié)晶??的纖維素晶體和無(wú)定形的纖維素高分子。纖維素基元原纖聚集形成橫截面約為12nmX??12nm,長(zhǎng)度3、固定的微原纖。纖維素微原纖再聚集形成橫截面約為200nmX200nm,長(zhǎng)??度不固定的大原纖。微原纖和大原纖的周?chē)植贾鵁o(wú)定形的半纖維素和木質(zhì)素;??纖、微原纖、大原纖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成以及分布隨纖維原料的來(lái)源不同而有所差異。纖??維素在結(jié)構(gòu)上可以分3層:(1)埃米級(jí)的纖維素分子層;(2)納米級(jí)的纖維素晶體分子層;(3)原纖超分子結(jié)構(gòu)層,該層是由纖維素晶體和無(wú)定形纖維素分子組裝成基元原纖等進(jìn)一步自組裝的各種更大的纖維。??納米纖維素(nanocrystalline?cellulose,?NCC)則是基于普通纖維素,通過(guò)化學(xué)、物??理或生物等方法制備的一種具有納米尺度的剛性棒狀纖維素,其一維尺寸為l-100nm,??可以在水中分散并形成穩(wěn)定的懸浮液;瘜W(xué)法制備納米纖維素主要是將棉花、木漿等植??
-.Ur^/oU^?V?BSS9??MO?OM?O?M〇?〇m?〇??圖1-2納米纖維素的制備過(guò)程??纖維素是由基本的纖維素原纖構(gòu)成,是一種細(xì)小、伸展的單元,這種單元構(gòu)成纖維??素的主體結(jié)構(gòu),并使長(zhǎng)的分子鏈在某一方向上聚集成束。由于原纖聚集的大小不同,可??以細(xì)分為基元原纖、微原纖和大原纖。基元原纖是纖維素分子在氫鍵和范德華力的作用??下形成的聚集體,其橫截面約為3nmX3nm、長(zhǎng)度約為30?um;w中分布著結(jié)晶??的纖維素晶體和無(wú)定形的纖維素高分子。纖維素基元原纖聚集形成橫截面約為12nmX??12nm,長(zhǎng)度3、固定的微原纖。纖維素微原纖再聚集形成橫截面約為200nmX200nm,長(zhǎng)??度不固定的大原纖。微原纖和大原纖的周?chē)植贾鵁o(wú)定形的半纖維素和木質(zhì)素;??纖、微原纖、大原纖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成以及分布隨纖維原料的來(lái)源不同而有所差異。纖??維素在結(jié)構(gòu)上可以分3層:(1)埃米級(jí)的纖維素分子層;(2)納米級(jí)的纖維素晶體超??分子層;(3)原纖超分子結(jié)構(gòu)層,該層是由纖維素晶體和無(wú)定形纖維素分子組裝成的??基元原纖等進(jìn)一步自組裝的各種更大的纖維。??納米纖維素(nanocrystalline?cellulose,?NCC)則是基于普通纖維素,通過(guò)化學(xué)、物??理或生物等方法制備的一種具有納米尺度的剛性棒狀纖維素,其一維尺寸為l-100nm,??可以在水中分散并形成穩(wěn)定的懸浮液;瘜W(xué)法制備納米纖維素主要是將棉花、木漿等植??物材料
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米粒子對(duì)輕中質(zhì)油藏采收率的影響[J]. 宋景楊,方艷君,趙春森. 當(dāng)代化工. 2016(08)
[2]大慶油區(qū)葡萄花主力油層聚合物交替注入對(duì)驅(qū)油效果的影響[J]. 殷代印,黃凱. 油田化學(xué). 2016(02)
[3]驅(qū)替速度對(duì)不同類(lèi)型油層驅(qū)油效果評(píng)價(jià)研究[J]. 王剛,王鵬飛,敖文君,田津杰,張寧. 石油化工應(yīng)用. 2016(04)
[4]對(duì)勝利油區(qū)提高原油采收率潛力及轉(zhuǎn)變開(kāi)發(fā)方式的思考[J]. 王端平. 油氣地質(zhì)與采收率. 2014(04)
[5]新型表面活性驅(qū)油聚合物GL的研究[J]. 許星光,歐陽(yáng)堅(jiān),朱卓巖,王鳳,王源源. 油田化學(xué). 2013(03)
[6]化學(xué)復(fù)合驅(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 朱友益,侯慶鋒,簡(jiǎn)國(guó)慶,馬德勝,王哲. 石油勘探與開(kāi)發(fā). 2013(01)
[7]用于提高石油采收率的納米技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張群,朱友益,馬德勝,王紅莊,王強(qiáng). 應(yīng)用化工. 2012(09)
[8]納米結(jié)晶纖維素改性產(chǎn)物對(duì)脲醛樹(shù)脂浸潤(rùn)性的研究[J]. 張浩,張靜,宋舒蘋(píng),郎倩,蒲俊文. 中國(guó)造紙學(xué)報(bào). 2011(04)
[9]聚合物驅(qū)含水率變化定量表征模型[J]. 趙輝,李陽(yáng),曹琳. 石油勘探與開(kāi)發(fā). 2010(06)
[10]關(guān)于高含水油田二次開(kāi)發(fā)理念、對(duì)策和技術(shù)路線的探討[J]. 韓大匡. 石油勘探與開(kāi)發(fā). 2010(05)
博士論文
[1]納米纖維素纖維的制備及其應(yīng)用的研究[D]. 李萌.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):2984607
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