聚表二元体系色谱分离特征

聚表二元体系色谱分离特征

论文摘要

在实际油藏条件下,由于聚合物和表面活性剂自身性质的原因受到岩层的吸附滞留,导致色谱分离现象较严重,破坏其协同效应,影响实际体系的驱油效果。为了更好的研究二元复合驱的复配效应和协同作用,本文研究了二元复合驱中单组份物质的静态吸附滞留特性和复合体系的色谱分离程度。化学驱中存在色谱分离,研究者很早就开始注意这个现象了。研究表明:聚合物/表面活性剂复合体系中存在色谱分离现象,主要集中于室内物理模拟研究。所选用体系的色谱分离程度直接影响到驱油剂配方的稳定以及注入性能的优劣。本文通过考察色谱分离的情况,以此来评价所用驱油剂的适用性能。本文的主要研究内容:1、建立了聚合物和表面活性剂的浓度分析方法,具有较好的准确度。2、随着聚合物中疏水基含量、嵌段长度的改变,缔合效应的强弱也发生了改变,从而影响了聚合物-溶剂-石英砂三者之间的作用力大小。随疏水基含量增加,最大吸附量下降。随嵌段长度的改变,最大吸附量变化不大。缔合过程是个吸热过程,温度在一定范围内升高有利于增强疏水链段的缔合效应,增大聚合物分子间作用力,同时聚合物与固体作用力随着温度升高而减弱,促使吸附量下降。3、对两种聚表二元体系的色谱分离效应进行了研究,结果表明疏水缔合聚合物与表面活性剂间形成的“复合物”使缔合作用增强,减弱了体系在注入过程中的色谱分离。普通聚丙烯酰胺与表面活性剂间依靠范德华力的作用,在注入过程中容易受到岩层界面的影响,表现的色谱分离现象较为明显。在同种体系注入过程中,色谱分离程度随渗透率的增加而降低;随注入聚合物浓度的增加而降低;随注入粘度的增加而降低。、同种体系注入过程中,随注入聚合物浓度的增加,控制流度的能力增加,阻力系数和残余阻力系数增加;随渗透率的降低,注入压力值增加,压力梯度与阻力系数均增加,控制流度的能力增强。终上所述,在二元复合体系中,疏水缔合聚合物的吸附量小于普通聚丙烯酰胺吸附量;疏水缔合聚合物与表面活性剂间形成了“复合物”,相互间结合的作用力更为强烈,色谱分离效果相对弱些。由此可以较好的解释二元复合驱在吸附和色谱分离过程中的分离原理,深入研究聚表二元体系的相互作用,为化学驱化学剂的设计、筛选提供了依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 色谱分离的研究进展
  • 1.1.1 色谱分离的研究背景
  • 1.1.2 色谱分离的原理
  • 1.2 色谱分离程度描述方法
  • 1.2.1 无因次突破时间
  • 1.2.2 无因次等浓距
  • 1.3 阻力系数与残余阻力系数
  • 1.3.1 阻力系数
  • 1.3.2 残余阻力系数
  • 1.4 问题的提出、研究目的及主要内容
  • 1.4.1 问题的提出
  • 1.4.2 研究目的
  • 1.4.3 技术路线
  • 1.4.4 研究内容
  • 第2章 浓度检测方法
  • 2.1 表面活性剂(SDBS)的浓度检测方法
  • 2.1.1 滴定原理
  • 2.1.2 实验方法
  • 2.1.3 复合驱中不同聚合物的影响
  • 2.1.4 方法的重复性
  • 2.2 表面活性剂(DJ)的浓度检测方法
  • 2.2.1 测定原理
  • 2.2.2 实验方法
  • 2.2.3 波长扫描
  • 2.2.4 复合表面活性剂的干扰
  • 2.3 聚合物的浓度检测方法
  • 2.3.1 实验原理
  • 2.3.2 实验方法
  • 2.3.3 波长扫描
  • 2.3.4 溴水浓度及加量的影响
  • 2.3.5 缓冲液pH值的影响
  • 2.3.6 重复性
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 聚合物及表面活性剂的静态吸附特征
  • 3.1 静态吸附
  • 3.1.1 吸附基本理论
  • 3.1.2 定义及分类
  • 3.1.3 固液界面吸附特点
  • 3.1.4 溶液吸附的特点
  • 3.2 滞留机理
  • 3.2.1 表面吸附
  • 3.2.2 机械捕集
  • 3.2.3 流体动力学捕集
  • 3.2.4 聚合物分子之间的相互作用
  • 3.3 吸附特点及实验原理
  • 3.3.1 高分子聚合物在固液界面的吸附特点
  • 3.3.2 实验原理
  • 3.4 实验部分
  • 3.4.1 实验原理
  • 3.4.2 实验仪器与试剂
  • 3.4.3 实验条件
  • 3.4.4 表面活性剂的静态吸附
  • 3.4.5 聚合物的静态吸附
  • 3.4.6 机理探讨
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 色谱分离效应
  • 4.1 实验部分
  • 4.1.1 实验仪器
  • 4.1.2 溶液配制
  • 4.1.3 实验准备
  • 4.1.4 实验步骤
  • 4.2 模型体系色谱分离
  • 4.2.1 实验装置图
  • 4.2.2 复合体系粘度的选定
  • 4.2.3 渗透率对二元体系的影响
  • 4.2.4 复合体系粘浓的影响
  • 4.3 本节小结
  • 4.4 应用体系色谱分离
  • 4.4.1 界面张力的测定
  • 4.4.2 不同表面活性剂配比的影响
  • 4.5 本节小结
  • 4.6 本章小结
  • 第5章 结论及建议
  • 5.1 实验结论
  • 5.2 本文存在的问题及建议
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及参加项目
  • 相关论文文献

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