纳米纤维素基纳米液的物理性能及驱油机理研究

发布时间：2021-01-18 08:13

　　鉴于当前油田生产和环境之间的矛盾以及对化学驱体系需求量的日益增加,开发稳定、高效、绿色驱油体系成为了今后研究的一个重要方向。本文以“来源丰富、可降解、无污染”的生物质高分子材料—纳米纤维素为研究对象,通过化学改性的方法,构建出三种具有粘弹性的纳米液驱油体系（NC、NC-KY、NC-KYSS）。通过纳米纤维素物理性能,油-水-固三相间的界面作用,驱油效率以及渗流规律等方面的研究,形成性能最优异的两亲性纳米液（NC-KYSS）,研究了纳米纤维素的化学结构、物理性能、流动行为和驱油效率,揭示纳米纤维素的驱油机理,为该“绿色”纳米液驱油体系的开发以及在油田现场的应用提供理论基础和实验依据。首先,对三种纳米纤维素的耐盐性、耐温性、微观形态、流变性以及分散性等物理性能进行了研究。结果表明三种纳米纤维素溶液均表现出剪切稀释性和粘弹性。改性后的纳米纤维素溶液依然保持纤维网状结构,因表面基团作用,纳米纤维素分子间的静电排斥力和间隙增大,热稳定性、分散性和耐盐性得到改善,进而形成基于NC-KYSS制备的纳米液。其次,通过岩心表面润湿性,油水界面张力以及纳米纤维素溶液的乳化性能,分析纳米纤维素对油/水/固三... 

【文章来源】：西南石油大学四川省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１中国能源消耗占比１??但是，随着石油开采及开发程度的不断深入，油井含水量也会增加，含水率增加较??

图１－２纳米纤维素的制备过程??纤维素是由基本的纤维素原纤构成，是一种细小、伸展的单元，这种单元构成纤维??素的主体结构，并使长的分子链在某一方向上聚集成束。由于原纤聚集的大小不同，可??以细分为基元原纤、微原纤和大原纤。基元原纤是纤维素分子在氢键和范德华力的作用??下形成的聚集体，其横截面约为３ｎｍＸ３ｎｍ、长度约为３０?ｕｍ。基元原纤中分布着结晶??的纤维素晶体和无定形的纤维素高分子。纤维素基元原纤聚集形成横截面约为１２ｎｍＸ??１２ｎｍ，长度３、固定的微原纤。纤维素微原纤再聚集形成横截面约为２００ｎｍＸ２００ｎｍ，长??度不固定的大原纤。微原纤和大原纤的周围分布着无定形的半纤维素和木质素。基元原??纤、微原纤、大原纤的结构和化学组成以及分布随纤维原料的来源不同而有所差异。纤??维素在结构上可以分３层：（１）埃米级的纤维素分子层；（２）纳米级的纤维素晶体分子层；（３）原纤超分子结构层，该层是由纤维素晶体和无定形纤维素分子组装成基元原纤等进一步自组装的各种更大的纤维。??纳米纤维素（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，?ＮＣＣ）则是基于普通纤维素，通过化学、物??理或生物等方法制备的一种具有纳米尺度的刚性棒状纤维素，其一维尺寸为ｌ－１００ｎｍ，??可以在水中分散并形成稳定的悬浮液。化学法制备纳米纤维素主要是将棉花、木浆等植??

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【参考文献】：
期刊论文
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[5]新型表面活性驱油聚合物GL的研究[J]. 许星光,欧阳坚,朱卓岩,王凤,王源源.  油田化学. 2013(03)
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[10]关于高含水油田二次开发理念、对策和技术路线的探讨[J]. 韩大匡.  石油勘探与开发. 2010(05)

博士论文
[1]纳米纤维素纤维的制备及其应用的研究[D]. 李萌.中国农业大学 2015



本文编号：2984607