采用吳茵混調(diào)器模擬聚合物在其配制、輸送、注入中的機械剪切作用,研究了不同支化程度對剪切前后的驅(qū)油用樹枝狀聚合物溶液的流變性能的影響。首先制備了3種不同支化程度的樹枝狀聚合物,研究了剪切前后的樹枝狀聚合物的分子鏈粒徑分布和分子量大小,然后研究了不同因素對樹枝狀聚合物流變性能的影響并考察了樹枝狀聚合物溶液的黏彈性能,最后結(jié)合環(huán)境掃描電鏡分析支化結(jié)構(gòu)對剪切前后樹枝狀聚合物溶液的流變性能的影響。結(jié)果表明:支化程度高的樹枝狀聚合物具有更大的流體力學半徑和分子量,受環(huán)境影響較小;樹枝狀聚合物溶液呈現(xiàn)假塑性流體特征,支化程度越高,剪切前后的聚合物溶液冪律指數(shù)n越小、稠度系數(shù)K越大;支化程度高的樹枝狀聚合物溶液支鏈間越容易發(fā)生纏結(jié),形成致密、多層的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),致使剪切前后的聚合物溶液的流變性能越好。 

【文章來源】：化工進展. 2020,39(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

各個代數(shù)樹枝狀大分子的合成路線

3種樹枝狀聚合物核磁共振氫譜（1H NMR）如圖4所示�；瘜W位移7.6～7.7來自于聚合物分子主鏈中—CONH2上的氫，化學位移為4.7處的吸收峰為重水（D2O）中殘留氫的吸收峰，化學位移2.4～3.76的吸收峰為樹枝狀骨架中—CH2—的氫，化學位移為1.57～2.47的吸收峰為聚合物主鏈上—CH2—的氫，聯(lián)合紅外光譜及核磁氫譜可分析得出成功合成了3種樹枝狀聚合物。2.2 動態(tài)激光散射實驗

由于高支化聚合物長分子鏈間存在纏結(jié)的情況，因此直接確定樹枝狀聚合物的長分子支鏈數(shù)十分困難，需要從側(cè)面反應樹枝狀聚合物支化程度的大小[25-26]，通常比對均方根回旋半徑Rg與流體力學半徑Rh的比值來確定支化程度的大小。線型高分子HPAM的均方根回旋半徑Rg與流體力學半徑Rh的比值大于1.6[27-28]，而從表2可以看出，剪切前及剪切后的樹枝狀聚合物Rg與Rh的比值均遠小于1.6，說明剪切前后的3種樹枝狀聚合物的支化程度高。還可以看出剪切后的樹枝狀聚合物Rg/Rh的比值升高，原因在于樹枝狀聚合物溶液結(jié)構(gòu)受到破環(huán)，部分支鏈出現(xiàn)斷裂，導致支化程度降低。此外，通過對比3種樹枝狀聚合物Rg/Rh可以發(fā)現(xiàn)，Rg/Rh的比值大小順序為HPDA3.0<HPDA2.0<HPDA1.0，這從側(cè)面表征了樹枝狀聚合物支化程度大小順序為HPDA3.0>HPDA2.0>HPDA1.0。2.4 流變性能的影響因素

【參考文獻】：
期刊論文
[1]大慶油田聚合物驅(qū)配注工藝技術[J]. 李杰訓,趙忠山,李學軍,王梓棟,李娜.  石油學報. 2019(09)
[2]配制水對抗鹽聚合物粘度的影響因素研究[J]. 趙明禮.  化學工程與裝備. 2019(05)
[3]疏水締合聚合物儲層動態(tài)滯留規(guī)律及其影響因素——以渤海A油田油藏條件為例[J]. 李強,康曉東,姜維東,謝坤,盧祥國,鄶婧文.  西安石油大學學報(自然科學版). 2018(05)
[4]基于丙烯酰胺的三元疏水締合聚合物的合成[J]. 薛丹,楊倩,解橋娟,楊鵬輝,王振峰.  應用化工. 2018(02)
[5]疏水締合聚合物重均分子量的測定[J]. 馮茹森,嵇薇,郭擁軍,孫建輝,唐昊,宋汝彤.  高分子學報. 2014(01)
[6]H201區(qū)Y8油藏聚合物驅(qū)實驗研究及應用[J]. 王麗莉,田國才,杜朝鋒,劉學剛,劉蕾.  石油地質(zhì)與工程. 2013(04)
[7]水解度對疏水締合聚丙烯酰胺溶液性質(zhì)的影響[J]. 陳洪,陸衛(wèi)婷,葉仲斌,韓利娟,羅平亞.  油田化學. 2012(02)
[8]疏水締合聚丙烯酰胺在鹽水中的自組裝行為[J]. 陳洪,吳曉艷,葉仲斌,韓利娟,羅平亞.  物理化學學報. 2012(04)
[9]三次采油技術及進展[J]. 楊志鋼.  化工進展. 2011(S1)
[10]低聚瓜膠壓裂液體系流變性及其本構(gòu)方程[J]. 方波,姜舟,盧擁軍,程巍,關琛.  天然氣工業(yè). 2008(02)

博士論文
[1]光引發(fā)制備星形聚丙烯酰胺及其性能研究[D]. 方申文.西南石油大學 2012

碩士論文
[1]不同代數(shù)樹枝聚合物建立殘余阻力系數(shù)的能力研究[D]. 聞一平.西南石油大學 2015



本文編號：3105524