支化结构对树枝状聚合物溶液剪切前后流变性能的影响
发布时间：2021-03-28 12:01
采用吴茵混调器模拟聚合物在其配制、输送、注入中的机械剪切作用,研究了不同支化程度对剪切前后的驱油用树枝状聚合物溶液的流变性能的影响。首先制备了3种不同支化程度的树枝状聚合物,研究了剪切前后的树枝状聚合物的分子链粒径分布和分子量大小,然后研究了不同因素对树枝状聚合物流变性能的影响并考察了树枝状聚合物溶液的黏弹性能,最后结合环境扫描电镜分析支化结构对剪切前后树枝状聚合物溶液的流变性能的影响。结果表明:支化程度高的树枝状聚合物具有更大的流体力学半径和分子量,受环境影响较小;树枝状聚合物溶液呈现假塑性流体特征,支化程度越高,剪切前后的聚合物溶液幂律指数n越小、稠度系数K越大;支化程度高的树枝状聚合物溶液支链间越容易发生缠结,形成致密、多层的空间网状结构,致使剪切前后的聚合物溶液的流变性能越好。
【文章来源】：化工进展. 2020,39(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
各个代数树枝状大分子的合成路线
3种树枝状聚合物核磁共振氢谱（1H NMR）如图4所示。化学位移7.6～7.7来自于聚合物分子主链中—CONH2上的氢，化学位移为4.7处的吸收峰为重水（D2O）中残留氢的吸收峰，化学位移2.4～3.76的吸收峰为树枝状骨架中—CH2—的氢，化学位移为1.57～2.47的吸收峰为聚合物主链上—CH2—的氢，联合红外光谱及核磁氢谱可分析得出成功合成了3种树枝状聚合物。2.2 动态激光散射实验
由于高支化聚合物长分子链间存在缠结的情况，因此直接确定树枝状聚合物的长分子支链数十分困难，需要从侧面反应树枝状聚合物支化程度的大小[25-26]，通常比对均方根回旋半径Rg与流体力学半径Rh的比值来确定支化程度的大小。线型高分子HPAM的均方根回旋半径Rg与流体力学半径Rh的比值大于1.6[27-28]，而从表2可以看出，剪切前及剪切后的树枝状聚合物Rg与Rh的比值均远小于1.6，说明剪切前后的3种树枝状聚合物的支化程度高。还可以看出剪切后的树枝状聚合物Rg/Rh的比值升高，原因在于树枝状聚合物溶液结构受到破环，部分支链出现断裂，导致支化程度降低。此外，通过对比3种树枝状聚合物Rg/Rh可以发现，Rg/Rh的比值大小顺序为HPDA3.0<HPDA2.0<HPDA1.0，这从侧面表征了树枝状聚合物支化程度大小顺序为HPDA3.0>HPDA2.0>HPDA1.0。2.4 流变性能的影响因素
【参考文献】：
期刊论文
[1]大庆油田聚合物驱配注工艺技术[J]. 李杰训,赵忠山,李学军,王梓栋,李娜. 石油学报. 2019(09)
[2]配制水对抗盐聚合物粘度的影响因素研究[J]. 赵明礼. 化学工程与装备. 2019(05)
[3]疏水缔合聚合物储层动态滞留规律及其影响因素——以渤海A油田油藏条件为例[J]. 李强,康晓东,姜维东,谢坤,卢祥国,郐婧文. 西安石油大学学报(自然科学版). 2018(05)
[4]基于丙烯酰胺的三元疏水缔合聚合物的合成[J]. 薛丹,杨倩,解桥娟,杨鹏辉,王振峰. 应用化工. 2018(02)
[5]疏水缔合聚合物重均分子量的测定[J]. 冯茹森,嵇薇,郭拥军,孙建辉,唐昊,宋汝彤. 高分子学报. 2014(01)
[6]H201区Y8油藏聚合物驱实验研究及应用[J]. 王丽莉,田国才,杜朝锋,刘学刚,刘蕾. 石油地质与工程. 2013(04)
[7]水解度对疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的影响[J]. 陈洪,陆卫婷,叶仲斌,韩利娟,罗平亚. 油田化学. 2012(02)
[8]疏水缔合聚丙烯酰胺在盐水中的自组装行为[J]. 陈洪,吴晓艳,叶仲斌,韩利娟,罗平亚. 物理化学学报. 2012(04)
[9]三次采油技术及进展[J]. 杨志钢. 化工进展. 2011(S1)
[10]低聚瓜胶压裂液体系流变性及其本构方程[J]. 方波,姜舟,卢拥军,程巍,关琛. 天然气工业. 2008(02)
博士论文
[1]光引发制备星形聚丙烯酰胺及其性能研究[D]. 方申文.西南石油大学 2012
硕士论文
[1]不同代数树枝聚合物建立残余阻力系数的能力研究[D]. 闻一平.西南石油大学 2015
本文编号：3105524
【文章来源】：化工进展. 2020,39(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
各个代数树枝状大分子的合成路线
3种树枝状聚合物核磁共振氢谱（1H NMR）如图4所示。化学位移7.6～7.7来自于聚合物分子主链中—CONH2上的氢，化学位移为4.7处的吸收峰为重水（D2O）中残留氢的吸收峰，化学位移2.4～3.76的吸收峰为树枝状骨架中—CH2—的氢，化学位移为1.57～2.47的吸收峰为聚合物主链上—CH2—的氢，联合红外光谱及核磁氢谱可分析得出成功合成了3种树枝状聚合物。2.2 动态激光散射实验
由于高支化聚合物长分子链间存在缠结的情况，因此直接确定树枝状聚合物的长分子支链数十分困难，需要从侧面反应树枝状聚合物支化程度的大小[25-26]，通常比对均方根回旋半径Rg与流体力学半径Rh的比值来确定支化程度的大小。线型高分子HPAM的均方根回旋半径Rg与流体力学半径Rh的比值大于1.6[27-28]，而从表2可以看出，剪切前及剪切后的树枝状聚合物Rg与Rh的比值均远小于1.6，说明剪切前后的3种树枝状聚合物的支化程度高。还可以看出剪切后的树枝状聚合物Rg/Rh的比值升高，原因在于树枝状聚合物溶液结构受到破环，部分支链出现断裂，导致支化程度降低。此外，通过对比3种树枝状聚合物Rg/Rh可以发现，Rg/Rh的比值大小顺序为HPDA3.0<HPDA2.0<HPDA1.0，这从侧面表征了树枝状聚合物支化程度大小顺序为HPDA3.0>HPDA2.0>HPDA1.0。2.4 流变性能的影响因素
【参考文献】：
期刊论文
[1]大庆油田聚合物驱配注工艺技术[J]. 李杰训,赵忠山,李学军,王梓栋,李娜. 石油学报. 2019(09)
[2]配制水对抗盐聚合物粘度的影响因素研究[J]. 赵明礼. 化学工程与装备. 2019(05)
[3]疏水缔合聚合物储层动态滞留规律及其影响因素——以渤海A油田油藏条件为例[J]. 李强,康晓东,姜维东,谢坤,卢祥国,郐婧文. 西安石油大学学报(自然科学版). 2018(05)
[4]基于丙烯酰胺的三元疏水缔合聚合物的合成[J]. 薛丹,杨倩,解桥娟,杨鹏辉,王振峰. 应用化工. 2018(02)
[5]疏水缔合聚合物重均分子量的测定[J]. 冯茹森,嵇薇,郭拥军,孙建辉,唐昊,宋汝彤. 高分子学报. 2014(01)
[6]H201区Y8油藏聚合物驱实验研究及应用[J]. 王丽莉,田国才,杜朝锋,刘学刚,刘蕾. 石油地质与工程. 2013(04)
[7]水解度对疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的影响[J]. 陈洪,陆卫婷,叶仲斌,韩利娟,罗平亚. 油田化学. 2012(02)
[8]疏水缔合聚丙烯酰胺在盐水中的自组装行为[J]. 陈洪,吴晓艳,叶仲斌,韩利娟,罗平亚. 物理化学学报. 2012(04)
[9]三次采油技术及进展[J]. 杨志钢. 化工进展. 2011(S1)
[10]低聚瓜胶压裂液体系流变性及其本构方程[J]. 方波,姜舟,卢拥军,程巍,关琛. 天然气工业. 2008(02)
博士论文
[1]光引发制备星形聚丙烯酰胺及其性能研究[D]. 方申文.西南石油大学 2012
硕士论文
[1]不同代数树枝聚合物建立残余阻力系数的能力研究[D]. 闻一平.西南石油大学 2015
本文编号：3105524
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