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近年来颇受关注的疏水缔合聚合物的合成方法已经比较成熟,但其溶液性质还有待于进一步研究。本论文深入研究了中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室合成的疏水缔合聚丙烯酰胺溶液的流变性。
采用布氏粘度计测定表观粘度的方法,研究了疏水缔合聚合物溶液性质的影响因素,结果表明,与部分水解聚丙烯酰胺3530S相比,其溶液具有较好的耐温抗盐性能;并考察了用毛细管剪切前后粘度的变化,实验结果表明,剪切后粘度保留率达90%以上,说明疏水缔合聚合物溶液具有较好的抗剪切能力。
用核微孔滤膜过滤法研究了聚合物溶液通过多孔介质的流动能力,研究结果表明,与部分水解聚丙烯酰胺3530S相比,相同条件的疏水缔合聚合物溶液通过多孔介质的能力降低,且存在一过滤时间急剧增加的临界缔合浓度。
用动态光散射法研究了不同条件聚合物溶液的流体力学尺寸,研究结果表明,随着电解质的加入,流体力学尺寸先降低后增加,然后再降低;且高价态的Ca2+对流体力学尺寸的影响比Na+的影响要大的多。
采用HAKKE流变仪研究了疏水缔合聚合物溶液的流变性,实验结果表明,剪切作用降低后,粘度有一定的恢复,低浓度聚合物溶液显示负触变性,高浓度聚合物溶液显示触变性;应力扫描和稳态流法向应力实验结果表明,高浓度聚合物溶液在高矿化度32868mg/kg条件下表现出较好的粘弹性。
用岩心流动实验研究了聚合物溶液在多孔介质中的渗流性质,研究结果表明,聚合物浓度为1500mg/kg、矿化度为32868mg/kg和85℃条件下,疏水缔合聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数分别为31.8和12,远大于部分水解聚丙烯酰胺3530S的3.14和1.71。