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疏水缔合水溶性聚合物在多孔介质中的缔合研究

施雷庭  
【摘要】: 疏水缔合聚合物是一种比较适合目前油田开发的水溶性聚合物,疏水缔合聚合物在低于CAC时,疏水缔合聚合物溶液发生分子内缔合;在高于CAC时,疏水缔合聚合物溶液发生分子间缔合,使得疏水缔合聚合物溶液中产生“结构”,形成“动态物理胶联网络结构”,在聚合物溶液中形成了非常大的超分子结构,大大提高了聚合物溶液的粘度。在剪切作用下,这种超分子结构的动态物理交联网络容易被破坏,因而溶液呈现典型的假塑性行为;但随着剪切作用的降低或消除,大分子链间的物理交联重新形成,其粘度又将恢复,从而表现出独特的抗温、抗盐、抗剪切的特性。 本文应用粒间流速和阻力系数,研究疏水缔合聚合物在多孔介质中,缔合行为的存在性以及影响疏水缔合聚合物缔合的影响因素。本文所做的工作及结论如下: (1)优选的疏水缔合聚合物AP-P3,在温度为60℃,矿化度为5309.74mg/L的条件下的临界缔合浓度CAC为1000mg/L。 (2)室内流变性研究证明了,AP-P3溶液具有明显的疏水缔合聚合物的特征。即在CAC浓度以上,聚合物溶液的粘度随溶液的浓度急剧上升;同时,表现出剪切变稀和抗剪切的特性。 (3)在60℃和10Mpa条件下对聚合物溶液流变性研究表明,疏水缔合聚合物溶液在浓度高于CAC时,疏水缔合聚合物溶液的粘度由两部分组成,η_(app)=η_(结构)+η_p。 (4)疏水缔合聚合物溶液在多孔介质中的缔合行为的研究结果表明:在多孔介质中,疏水缔合聚合物溶液具有明显的缔合行为, (5)影响疏水缔合聚合物溶液在多孔介质中发生缔合行为的主要因素是疏水缔合聚合物溶液的浓度和多孔介质的孔隙大小。 (6)岩心流动实验表明:疏水缔合聚合物溶液在多孔介质的环境中,在临界缔合浓度以上时,聚合物溶液分子发生分子间缔合,形成结构粘度,减小了多孔介质对聚合物溶液的剪切降解、稀释等作用,维持了多孔介质中聚合物溶液的粘度,增强了聚合物溶液提高水相粘度的效果。


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