部分水解聚丙烯酰胺共混体溶液的黏性和弹性研究

实验研究了大庆工业品HPAM聚合物三元共混体溶液的黏性和弹性。用0.241%NaCl盐水配制溶液,以1.0 g/kg溶液45℃、7.34 s-1黏度表征溶液黏性,以45℃储能模量-频率关系和拉伸细丝直径-时间关系表征溶液弹性。共混聚合物的平均相对分子质量m由工业品聚合物的η按质量权重平均法计算。由η在5.0×106-3.8×107、HD=23%的8种聚合物混配的m=2.5×107的6个三元共混聚合物,[η]和溶液黏度均低于η=2.5×107的单一聚合物,其中低η聚合物组分含量高时[η]和黏度更低,但除了[η]和黏度最低的2个共混体外,溶液弹性均高于单一聚合物。由η为1.5×107、2.8×107、3.3×107的3种聚合物混配的m=2.8×107的5个共混聚合物,[η]和黏度与η=2.8×107的单一聚合物相当,弹性则在不同程度上得到改善。由此得到结论:在等基础上与单一聚合物相比,工业品聚合物共混体在聚合物η和混配比例适当时,其增黏性能不降低而溶液弹性提高。图5表2参8。

数值模拟黏弹性聚合物溶液在突扩收缩孔道中的流动特征

三次采油技术的实践表明,聚合物驱技术既能扩大波及系数,又能提高驱油效率.为了从理论上清楚地认识黏弹性聚合物溶液的微观渗流特征,提出了用同位有限体积法对黏弹性聚合物溶液在简化油藏微观孔道模型中的流动特征进行数值模拟,建立了黏弹性聚合物溶液在突扩收缩流道内流动的数学模型,利用有限体积方法对数学模型进行离散求解,得到了流函数、速度、压力和第一法向应力差等值线图,并引入一个无量纲量(We)来表示黏弹性的大小.计算结果表明,聚合物溶液随着其黏弹性的增强,微观波及效率在不断增大.

织物涂层用聚氨酯弹性体溶液的研究

本文主要对溶液聚合法合成织物涂层用聚氨酯弹性溶液的新成果作一扼要介绍,着重讨论了影响聚合反应和涂层性能的各种因素,并且论述了助剂的作用。

PAM溶液粘弹性本构方程的确立

为深入描述PAM溶液复杂的流变特性,指导工艺优化,需要建立适合PAM溶液的本构方程。采用该本构方程来进行PAM溶液管输模拟计算是比较合理的。经计算结果比较,在PAM溶液弹性和拉伸特性表现不是很明显时,工程上也可采用幂律模型来计算,主要是方便、简单。

水质对聚合物溶液拉伸流变特性的影响

报道了大港油田南部官80区块回注污水水质定量分析结果。该污水矿化度高(20236 mg/L),钙镁离子、硫离子S2-、铁离子含量高,SRB、TGB菌含量高,且含大量酚、酸、醇、酮类有机化合物。实验结果表明,超过一定浓度的Fe2+、S2-、苯酚引起常规HPAM聚合物模拟污水溶液黏度显著降低。介绍了HAAKE CaBER1型拉伸流变仪的工作原理,研究了浓度1500 mg/L的三种驱油用聚合物水溶液25℃时的拉伸流变性,得到了溶液拉伸丝条中点直径Dm id与拉伸时间t关系曲线和表观拉伸黏度ηapp与拉伸应变ε关系曲线,其中ε=ln(D0/Dm id)。当配液用水为蒸馏水时,拉伸代号10203的功能型聚合物(支链含具一定活性的高位阻基团)溶液形成的丝条中点直径缓慢减小,断裂时间长,表观拉伸黏度随拉伸应变增大而快速增大,表现出很高的弹性;拉伸常规聚合物(代号63026)和抗盐聚合物KY-2溶液形成的丝条迅速变细并断裂,表观拉伸黏度随拉伸应变增大小幅增大,表明溶液弹性低,KY-2溶液的弹性更低;聚合物10203的模拟污水溶液的拉伸流变性显著变差,注入污水溶液的拉伸流变性更差。

盲端孔道内黏弹性聚合物驱油两相渗流规律

已有的聚合物溶液单相渗流理论与实验研究均已证实聚合物的弹性特征能够扩大其在多孔介质内的波及效率。在黏弹性聚合物溶液单相渗流理论的基础上,针对黏弹性聚合物溶液、原油两相流动中弹性对两相渗流的作用机制问题,建立了黏弹性流体、牛顿流体的两相渗流控制方程,用VOF方法进行两相界面追踪,以Open FOAM为平台,运用有限体积法对控制方程组数值求解,研究了黏弹性聚合物溶液在盲端孔道内的流动规律。从饱和度分布、速度分布、驱替压差和第一法向应力差变化特征方面,揭示了黏弹性聚合物溶液的微观渗流机理。结果表明:随着松弛时间的增加,即聚合物溶液弹性的增大,两相界面向盲端内部扩展越深,驱油效率越高;当驱替时间达23. 0 s时,松弛时间为0. 100 s的聚合物溶液驱油效率,比松弛时间为0. 001、0. 010 s时分别高19. 0%、9. 2%;聚合物溶液的弹性越大,附加压降越大,其第一法向应力差也越大,在一定程度上可提高驱油效率。研究结果为油田三次采油聚合物驱油体系设计、筛选提供了重要理论支持,同时有益于丰富黏弹性聚合物溶液的驱油机理。

增材制造弹性棉纤维面料的制备与应用

旨在探究一种增材制造弹性棉纤维面料。利用水性聚氨酯和天然乳胶组成的弹性体溶液对棉网进行处理,得到一系列弹性棉纤维面料。通过性能测试发现,涂覆率和弹性体溶液中天然乳胶体积分数对弹性棉纤维面料的性能有影响。其中,天然乳胶体积分数为50%的弹性体溶液处理所得弹性棉纤维面料的综合性能最佳,由该弹性棉纤维面料和聚四氟乙烯(PTFE)面料分别充当摩擦材料的摩擦纳米发电机,在90 N的力作用下,可获得243 V的开路电压。

甜菜碱表面活性剂EDAB与HPAM聚合物溶液的性能及驱油效果研究

利用流变仪、物理模拟驱替试验系统研究了长碳链甜菜碱表面活性剂EDAB和部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)黏弹性溶液体系在增黏性、耐温抗盐性、流变性、驱油性等方面的性能特征及差异。结果表明,溶液中EDAB和HPAM的浓度高于某临界值后都具有很强的增黏性能、存在剪切稀释行为,属黏弹性流体。EDAB较HPAM有更强的耐盐性,耐温抗盐增黏性更优于HPAM,在表观黏度基本相当的条件下,用HPAM聚合物溶液驱油,注入压力由0. 011 MPa升高至0. 029MPa,产出液含水由98. 3%降至36. 9%,相比于水驱提高采收率14. 5%;而相同条件下,EDAB溶液驱替时,注入压力只有小幅升高,采出液含水未出现明显降低,相比水驱仅提高采收率4. 8%,HPAM溶液驱油效果明显好于EDAB。

驱油用常规聚合物与抗盐聚合物性能全面评价

在模拟克拉玛依七东1区克下组油藏条件下，对比测定了驱油用商品常规聚合物和抗盐聚合物的多项性能。常规聚合物HPAM分子量2．1×10^7，水解度25％～30％；抗盐聚合物代号KYPAM，为梳状分子链AM共聚物，分子量2．3×10^7，水解度25％～30％。聚合物溶液分别用矿化度0．335g／L的清水和矿化度7．637g／L的油田污水配制。实验温度34℃。表观黏度～浓度曲线和黏度～剪切速率曲线表明，KYPAM的增黏性在清水中好于而在污水中远好于HPAM。在清水中KYPAM短时间抗剪切性优于HPAM，剪切时间增加时优势减小。密闭老化90天的KYPAM清水和污水溶液黏度保留率高于HPAM溶液的相应值。在模拟砾岩油藏的河道砂胶结岩心上，水驱之后注入0．6PV浓度0．8、1．0、1、2、1．5g／L的聚合物清水溶液，KYPAM提高采收率6．06％、6，51％、6．61％、7．17％，HPAM则提高采收率8．2％、7．2％、10．0％、10．2％。拉伸细丝直径～时间曲线和0．1～2．2Hz区间溶液储能模量曲线表明，KYPAM溶液的弹性低于相应的HPAM溶液，这是KYPAM岩心驱油效率低于HPAM的原因．图6嘉3参5．