聚合物粘度变化分析与调整对策
高分子物理---第九章-聚合物的粘性流动

(5) 熔体结构的影响
当分子量相同时, 当T在160~200℃时,η乳液PVC<η悬浮PVC 当T>200℃时, η乳液PVC≈η悬浮PVC 此时,乳液法PVC中颗粒已完全消失,因而
粘度差别不大。
影响熔体粘度的因素
9.1.6 高聚物流体流动中的弹性表现
②高聚物在模孔内流动时,由于切应力的作用,产生法 向应力效应,由法向应力差所产生的弹性形变在出口模 后回复,因而挤出物直径涨大。
三 、不稳定流动—熔体破裂(melt fracture)现象
所谓熔体破裂现象是高聚物熔体 在挤出时,如果剪切速度过大, 超过某一极限值时,从口模出来 的挤出物不再是平滑的,会出现 表面粗糙、起伏不平、螺旋皱纹、 挤出物扭曲甚至破碎等现象,也 称为不稳定流动。
实际中应避免不稳定流动。
四、 影响高聚物熔体弹性的因素 1.剪切速率:随剪切速率增大,熔体弹性效应增大。
* * 0 ei 0 (cos i sin ) 0 sin i20 cos i
* i0
i0
0
i
B
2.温度:温度↑,大分子松弛时间τ变短,高聚物熔体弹 性↓。
3.分子量及分子量分布
2F2B
表示改性情况
表示密度范围 1.ρ<0.922 2.=0.923~0.946
MFR=2
用途 Film
门尼粘度(Mooney Viscosity)
测定橡胶半成品或生胶的粘度大小的一种方法。门尼粘
度通常是在 100℃和一定的转子转速(2 r/min),测定
橡胶的阻力。
表示方法
ML
100 1+4
50
定为, 称牛顿极限粘度, 又类似牛顿流体行为。
聚合物粘损分析及治理效果

引言
合单元产生的机械剪切力, 由此可以降低静混器导致的粘度损失。
3 . 4 单 井管线 查 阅粘 损数据 , 单井 管线 粘损达 到1 8 . 5 %, 占注入 系统粘 损的6 0 %, 因此 , 降
聚合物驱油是 目前三次采油技术中日趋完善的提高采收率技术。 聚丙烯酰 胺 是聚 合物驱 中应用最 为广 泛的 聚合物 , 分 子量 一般 在 [ 4 0 0  ̄ 以上 。 它对 机 械 剪 切 比较敏感 , 当其溶 液流 动时 , 所 受的机 械剪 切应 力增大 至足 以使 聚丙烯 酰
生 菌含量 为 1 0 3 1 0 5 个/ mL, 铁 细菌 含量 l l O 5 个/ mL 。 为确 定造成 聚合 物溶 液
粘度降低的主要原因, 室内培养细菌到稳定期后, 将三种细菌分别接种到聚合 物溶 液 中 , 同聚合 物溶液 一起 培养 , 定期观 察聚合 物溶 液粘 度 以及 相应 微生 物
艺过程中终点与起点之间聚合物溶液的粘度损失与起点粘度之比 。 通常以百
分 比表示 。
菌、 硫酸盐还原菌的数量在培养期间有较大幅度的增加 , 聚合物溶液粘度只有 空 白样品粘度的6 0 % 2 E 右, 而腐生菌的数量在第2 天有所增加, 其后不再增加,
2 . 影 响粘 损的 因 素
’
分析原因所在 , 将注聚泵泵头过滤器拆卸下来 , 观察发现过滤器筛网上挂满肉 色粘条, 堵塞筛网, 使筛网的空隙变小 , 聚合物在经过筛网的过程中产生剪切作 用, 聚合物分子链断裂 , 产生机械粘损。 当筛网全部被杂质堵塞时, 泵头过滤器 起 不到 过滤 的作用 , 后 续杂 质被带 到管 线 中 , 进入 地层 , 影响驱 油效 果 。 查 阅资 料 发现 , 腐生菌 容易 附着在金 属 内壁上 , 使 聚合物 产生粘 条状物 质 , 对 聚合 物有
油田污水对聚合物粘度影响及对策研究

油田污水对聚合物粘度影响及对策研究油田污水的排放会在很大程度上给环境状况造成不良影响,需要细致分析和研究其在聚合物粘度方面的影响,并采用一定策略加以应对和处理。
本文主要是从科学设计实验步骤分析入手,重点介绍了油田污水对聚合物粘度影响,并提出了一些科学有效的处理措施,为全面有效提升油田污水的整体处理水平提供良好借鉴和参考。
标签:油田污水;聚合物;粘度1.前言油田污水处理工作的良好开展,在充分有效保护水资源方面发挥着积极作用。
近些年来化学驱配注污水的水质越来越差,污水中的多项物质,如悬浮油、化学需氧量、矿化度以及原油实施都会在不同程度上影响到聚合物的溶液粘度,保证聚合物驱井口具有良好的注入效果,从而有效增加聚合物干粉的使用量和吨聚增油量。
细致分析油田污水在聚合物粘度方面的影响,为采用科学合理的污水处理工作提供良好前提。
2.科学设计实验步骤设计好完善合理的实验步骤,可以为科学分析物质影响情况提供支持。
首先,要选择好合适的实验仪器和试剂类型。
如恒聚聚合物,将其水解度控制在20.8%,固含量设置为90.5%,特性粘数控制在这2778ml·g-1。
选择到合适的实验用水,采用孤岛化学驱注入水,流变仪选择MCR302。
其次,科学控制好實验方法。
配制母液的过程中,清水(黄河水)是主要原料,母液浓度控制在5000mg/L,同时针对黄河水和恒聚聚合物加以称量,将恒聚聚合物干粉添加到黄河水之中,按照410r/min的速率加以搅拌,持续10min左右的时间,需要提升速率,将其控制在700r/min,并维持1h的搅拌时间,然后静置24h,为后续开展实验活动奠定前提基础。
在实际测定粘度的过程中,需要合理稀释好恒聚聚合物母液,使其达到1500mg/L的水平,搅拌0.5h,同时还需要控制好MCR302流变仪的温度和剪切速率,分别为70℃和7.34-1,由此开展粘度检测可以起到良好效果[1]。
3.油田污水对聚合物粘度影响使用“清配污稀”的注入方式,控制好油田化学驱注聚,聚合物溶液的实际粘度不具有较强的稳定性,同时在污水影响下的聚合物容易粘度损失达到了30%以上。
粘度法测定聚合物的粘均分子量

粘度法测定聚合物的粘均分子量一、实验目的1. 掌握使用粘度法测定聚合物分子量的基本原理2. 掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法3. 分析分子量大小对聚合物性能以及聚合物加工性能的关系及影响。
二、基本原理聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。
内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关,它的数值越大,表明溶液的粘度越大。
聚合物溶液粘度的变化,一般采用下列的粘度量来描述。
1. 相对粘度,又称粘度比,用nr表示。
它是相同温度条件下,溶液粘度n与纯溶剂粘度n0之比,表示为:n r= n / n0 (1)相对粘度是一个无因次量,随着溶液浓度增加而增加。
对于低剪切速率下聚合物溶液,其值一般大于1。
2. 增比粘度(粘度相对增量),用n sp 表示,是相对于溶剂来说,溶液粘度增加的分数:n sp =(n -n 0)/n 0 =n r-1 (2)3. 比浓粘度(粘数),对于高分子溶液,粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大,因此常用其与浓度 c 之比来表示溶液的粘度,称为比浓粘度或粘数,即:n sp/c = (nr -1)/c (3)粘数的因次是浓度的倒数,一般用ml/g 表示。
比浓对数粘度(对数粘度),其定义是相对粘度(粘度比)的自然对数与浓度之比,即:( ln n r)/c = [ln(1+ n sp)]/c (4)单位为浓度的倒数,常用ml/g 表示。
特性粘度(极限粘度),其定义为比浓粘度(粘数)n sp/c或比浓对数粘度(对数粘度)ln n r/c 在无限稀释时的外推值,用[ n ] 表示,即:[n ] = lim(n sp/c) = lim(ln n r/c)(5)C—0 C—0[ n ] 称为特性粘度(或极限粘数),其值与浓度无关,量纲是浓度的倒数。
实验证明,对于给定聚合物,在给定的溶剂和温度下,[ n ]的数值仅有试样的分子量M n 所决定。
粘度法测定聚合物的粘均分子量

粘度法测定聚合物的粘均分子量一、实验目的1. 掌握使用粘度法测定聚合物分子量的基本原理2. 掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法3. 分析分子量大小对聚合物性能以及聚合物加工性能的关系及影响。
二、基本原理聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。
内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关,它的数值越大,表明溶液的粘度越大。
聚合物溶液粘度的变化,一般采用下列的粘度量来描述。
1.相对粘度,又称粘度比,用ηr表示。
它是相同温度条件下,溶液粘度η与纯溶剂粘度η0之比,表示为:ηr=η/η0 (1)相对粘度是一个无因次量,随着溶液浓度增加而增加。
对于低剪切速率下聚合物溶液,其值一般大于1。
2.增比粘度(粘度相对增量),用ηsp表示,是相对于溶剂来说,溶液粘度增加的分数:ηsp =(η-η0)/η0 =ηr –1 (2)3. 比浓粘度(粘数),对于高分子溶液,粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大,因此常用其与浓度c之比来表示溶液的粘度,称为比浓粘度或粘数,即:ηsp/c = (ηr-1)/c (3)粘数的因次是浓度的倒数,一般用 ml/g表示。
比浓对数粘度(对数粘度),其定义是相对粘度(粘度比)的自然对数与浓度之比,即: ( lnηr)/c = [ln(1+ηsp)]/c (4)单位为浓度的倒数,常用 ml/g表示。
特性粘度(极限粘度),其定义为比浓粘度(粘数)ηsp/c或比浓对数粘度(对数粘度)lnηr/c在无限稀释时的外推值,用[η]表示,即:[η] = lim(ηsp/c) = lim(lnηr/c) (5)c→0c→0[η] 称为特性粘度(或极限粘数),其值与浓度无关,量纲是浓度的倒数。
实验证明,对于给定聚合物,在给定的溶剂和温度下,[η]的数值仅有试样的分子量Mη所决定。
[η]和 Mη的关系如下:[η] =K Mηα (6)上式称为Mark-Houwink方程。
聚合物粘度影响因素分析与改善技术研究

聚合物粘度影响因素分析与改善技术研究作者:胡春艳来源:《科学与财富》2017年第30期摘要:注入聚合物溶液的主要作用是改变油水流度比,增加扫油面积,扩大波及体积,从而提高采收率,聚合物溶液粘度是聚合物驱油的重要指标之一。
研究聚合物粘度影响因素,采取相应的技术手段提高粘度,对于提高聚合物驱油效果具有重要意义。
关键词:聚合物驱油;高含水开发后期;粘度聚合物驱油是油田高含水开发后期原油稳产的主要技术措施。
注聚合物的目的是为了增加注入水的粘度,由于在矿场注入的过程中聚合物粘度受众多因素的影响,粘度保留率低,影响了驱油效果,因此,在聚合物溶液配注过程中就要注重对粘度影响因素的研究。
聚合物驱油生产实践表明聚合物溶液配制成分的质量和配注系统中的机械、化学和生物降解因素对溶液的粘度均有影响。
通过对聚合物溶液粘度的主要影响因素进行分析和研究,有利于采取各种技术措施提高聚合物粘度,确保聚合物的驱油效果。
正注聚项目在注入的过程中发现,注入的聚合物溶液粘度过低,第一段塞浓度粘度低于30 mPa.s,第二段塞在20 mPa.s左右,不能达到方案的要求,严重影响聚合物开发效果。
目前发表研究成果主要是从室内试验进行分子量、浓度、温度、矿化度、搅拌速度和氧等方面分析对粘度的影响,但矿场实际粘度变化是多种因素共同影响的结果,其与现场投加的药剂、污水、设备流程等方面息息相关,通过对矿场配注和注入过程的分析,探究影响聚合物溶液粘度的因素及规律,有针对性的提出保粘的方法,实施调整干粉类型、提高第二段塞浓度、污水曝氧处理、注聚设备流程优化等措施,大幅提高正注项目聚合物溶液粘度,确保了三次采油的效果及经济效益。
1 室内粘浓检测模拟矿场注入条件,室内分别测定三种干粉在不同浓度下的粘度。
用清水加入B聚干粉配成5000mg/L的聚合物母液,搅拌2小时,由高到低分别稀释到不同浓度,再放入60℃水浴中2小时(模拟油藏温度)。
用Brookfield DV-Ⅲ粘度计在6rpm、60℃下测其粘度。
实验二--乌氏粘度计测定聚合物的特性粘度

实验二乌氏粘度计测定聚合物的特性粘度一、实验目的粘度法是测定聚合物分子量的相对方法,此法设备简单,操作方便,且具有较好的精确度,因而在聚合物的生产和研究中得到十分广泛的应用。
通过本实验要求掌握粘度法测定高聚物分子量的基本原理、操作技术和数据处理方法。
二、实验原理分子量是表征化合物特征的基本参数之一。
但高聚物分子量大小不一,参差不齐,一般在103~107之间,所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。
测定高聚分子量的方法很多,本实验采用粘度法测定高聚物分子量。
高聚物在稀溶液中的粘度,主要反映了液体在流动时存在着内摩擦。
在测高聚物溶液粘度求分子量时,常用到下面一些名词。
如果高聚物分子的分子量愈大,则它与溶剂间的接触外表也愈大,摩擦就大,表现出的特性粘度也大。
特性粘度和分子量之间的经验关系式为:式中,M 为粘均分子量;K为比例常数;alpha是与分子形状有关的经验参数。
K和alpha值与温度、聚合物、溶剂性质有关,也和分子量大小有关。
K 值受温度的影响较明显,而alpha值主要取决于高分子线团在某温度下,某溶剂中舒展的程度,其数值解与~1 之间。
K 与alpha 的数值可通过其他绝对方法确定,例如渗透压法、光散射法等,从粘度法只能测定[η]。
在无限稀释条件下因此我们获得[η]的方法有二种;一种是以ηsp/C对C 作图,外推到C→0 的截距值;另一种是以lnηr/C对C作图,也外推到C→0 的截距,两根线会合于一点。
方程为:测定粘度的方法主要有毛细管法、转筒法和落球法。
在测定高聚物分子的特性粘度时,以毛细管流出发的粘度计最为方便假设液体在毛细管粘度计中,因重力作用流出时,可通过泊肃叶公式计算粘度。
(m=1)。
对于某一只指定的粘度计而言,〔4〕可以写成下式省略忽略相关值,可写成:式中,t 为溶液的流出时间;t0为纯溶剂的流出时间。
可以通过溶剂和溶液在毛细管中的流出时间,从(6)式求得ηr,再由图求得[η]。
影响聚合物溶液黏度的主要因素

1 复合二元驱先 导试验现状
C B 1 F平 台 注 聚先 导 试验 设 计 浓 度 5 0 0 0 mg / L,
C a 、Mg 浓 度 均大 于 8 0 mg / L时 ,对 黏度 的影 响趋
于平 缓 ;同 时 ,Mg 对黏 度 的影 响大 于 C a 。但 由
第3 2 卷第 2 期 ( 2 0 1 3 . 0 2 )( 技术纵横)
影响聚合物溶液黏度的主要因素
刘 学 智 中国 石化胜利油田分公司海洋采油厂
摘 要 : 当聚合 物溶 液 中含 有 各种 离子 时 ,会 对 聚 合物 溶 液黏 度 造成 不 同程 度 的影 响 高价
阳 离子 比低 价 阳 离子 更容 易 引起 聚 合物 分 子 间发 生 缩聚 ,从 而使 分 子链 变短 ,直 接 导致 溶液 的 黏 度 下降 。 随 着硫 离子 浓度 的 增加 ,聚合 物黏 度 不 断减 小 。 因此 ,硫 离子 含 量 高是 聚合 物黏 度 低 的 重要 影 响 因素之 一 。 污水 配 置的 聚合 物母 液 中 ,溶 解 氧是 影 响聚合 物溶 液稳 定性 的关键 因
于C B 1 F 平 台 注 聚用 污 水 中 M 含 量 小 于 8 0 m g / I , 井 口第 一 段 塞 浓 度 2 0 0 0 m g / L ,设 计 黏 度 为 l 2 0 0 在低 于 配方 黏度 4 0 mP a ・ S 时 ,聚合物 溶液 中 C a 对 mP a ・ S 。在 现场 注 聚过 程 中发 现 ,注 入 的 聚合 物溶 黏度 的影 响大 于 Mg 。
素 ,配注水 中氧的存在会使其黏度迅速 下降。注聚流程 对黏度也有一定影响。提 出添加 杀菌
剂 、曝氧 和 向污水 中添加 适量 氧化 剂改善 水质 以及 降低 流程压 差提 高黏度 的措施 。
聚合物分子量的测定——粘度法

实验七聚合物分子量的测定—粘度法一.实验目的学会一种测定分子量的方法。
二.实验原理由于聚合物具有多分散性,所以聚合物的分子量是一个平均值。
有许多测定分子量的方法如光散射法、渗透压法、超速离心法、端基分析法等。
但是简单而使用范围又广的是粘度法。
由粘度法测得的聚合物的分子量叫粘均分子量,以“Mv”表示。
粘度法又分多点法和一点法:1.多点法多点法测定聚合物粘均分子量的依据是:(7-1)式中:[η]—特性粘度;k,α—与温度和溶剂有关的常数;—聚合物的粘均分子量。
若设溶剂的粘度为,聚合物溶液浓度为c(100mL 所含聚合物的克数表示)时的粘度为η,则聚合物溶液粘度与浓度间有如下关系:(7-2)(7-3)以对c作图,外推直线至c为0(参考图7-1) ,求[η],即(7-4)图7-1 特性粘数[η]的求法由于k,α是与温度,溶剂有关的常数,所以对一定温度和特定的溶剂,k,α有确定的数值。
例如,30℃时,以1mol/L硝酸钠溶液作为溶剂,用粘度法测定聚丙烯酰胺粘均分子量的经验式可表示如下:[η]=(7-5)即:=(7-6)因此,只要测定不同浓度下聚合物溶液的粘度,即可通过上述的数据处理,求出聚合物的粘均分子量。
2.单点法对低粘度的聚合物溶液,其特性黏数可由下式计算:(7-7)实验时,只要测定一个低浓度的聚合物溶液的相对粘度,即可由式7-7求得所测试样的粘性系数。
本实验采用如图7-2所示的乌氏粘度计测定聚合物溶液在不同浓度下的粘度。
图7-2乌氏粘度计1,2,3—支管 5,8,9,--玻璃管 4,6—刻度 7-毛细管三、仪器与药品1.仪器乌氏粘度计,玻璃恒温水浴装置一套,秒表,吸耳球,量筒等。
2.药品0.01g/100mL聚丙烯酰胺溶液,1mol/L硝酸钠溶液,蒸馏水。
四.实验步骤(1)打开温度控制仪电源,将温度设为30℃。
调节电动搅拌机调速开关,使搅拌机适当的速度匀速转动,使玻璃缸中各处的水温均匀。
(2)玻璃缸中水的温度升至30℃后,将乌氏粘度计固定在铁架台夹子上,使粘度计上端玻璃球浸没在水中。
聚合物驱溶液黏度影响因素实验研究

聚合物驱溶液黏度影响因素实验研究摘要:聚合物驱溶液黏度一直是化工工业中最重要的性质参数之一,对于液体的材料缓冲性能和传热性能都有重要的影响。
本文以研究聚合物驱动溶液黏度影响因素为主要研究内容,探讨了温度、抗拉强度、材料粘度等因素对驱溶液黏度的影响。
为此,进行了实验研究,结果表明:温度升高,导致聚合物驱溶液的粘度下降;抗拉强度增加,也会使聚合物驱动溶液的粘度降低;而聚合物材料粘度增加时,驱动溶液黏度越高。
本文展示了实验数据,并且运用回归分析法进行分析,推断出温度和抗拉强度两个变量的影响,以及抗拉强度与温度的相互作用。
本文对聚合物驱溶液黏度特性的研究,为有效控制流体传热性能、分离性能与流变性能提供了重要的理论支撑。
关键词:聚合物驱溶液;黏度;抗拉强度;材料粘度;回归分析 1.言聚合物驱溶液黏度(Viscosity of Polymer Driven Solution,简称PDS)是液态材料系统性能研究的重要参数,对于工业生产和流体传热性能、分离性能及流变性能的效率与性能具有重要影响。
PDS 黏度随着温度升高和抗拉强度增加而变化,研究这种变化规律对于控制传热性能、分离性能、流变性能和传输过程有重要的意义[1-3]。
由于聚合物的性质不断改变,如温度、抗拉强度、材料粘度等,这些影响因素会对PDS的粘度产生不同程度的影响。
通过分析影响PDS粘度的因素,可以更好地理解流体的特性,从而为工艺优化、开发新产品以及提高聚合物材料系统性能提供理论支撑。
本文采用物料粘度仪对不同温度、抗拉强度和材料粘度的聚合物驱溶液黏度进行测量,以期研究驱动溶液黏度的影响因素。
2.验系统及方法2.1实验系统实验采用HAAKE Viscotester 600型物料粘度仪,测试材料管内径为1 mm,极限测量粘度为10-1 Pas;实验温度在20~90℃间进行,调节温度采用水浴型加热装置;PDS驱动溶液主要包括水、胺、树脂、粘合剂等,具体成分参见表1。
聚合物溶液粘度不稳定因素分析与治理策略

2020年05月工作经验知识,规范员工日常操作行为。
只有当采油厂适当加大对油田回注水治理的投入成本[3],提高污水治理员工的专业水平和职业素养,才能够实现对油田回注水水质的优化改善目标,为油田后续高效生产开发打下扎实的工作基础。
2.3全面出击逐个击破,工艺流程焕然一新海上油田由于受空间条件限制,通过工艺优化水质显得尤为重要。
渤海油田为满足中长期发展规划要求,世纪号生产部门以“开发注水年”为契机,思考提升加气浮选器V-302A/B 稳定性的办法。
为解决加气浮选器二级收油漏斗受船体晃动和液流冲击自主旋转离开最佳收油液位的问题,生产班组自主设计和制作二级漏斗限位器。
经过现场实际测量,加气浮选器二级收油漏斗最高位置距罐顶法兰900mm ,可调节高度为200mm 。
考虑到连接方式和制作成本,利用修旧利废的盲板一块、900mm 钢管一根及两片300mm 薄钢板焊接(其中有100mm 用于焊接连接)制作成了限位器。
二级收油漏斗上提和下放是通过旋转漏斗实现的,而实现旋转的为漏斗上方的十字型钢条。
为了实现限位功能,使漏斗不再随船体晃动和液流冲击而产生旋转,采用偏心的焊接方式,将用于连接定位器和盲板之间的钢管采用偏心焊接的方式焊接在盲板上。
而定位器则采用两片钢板,通过焊接的方式连接在钢管上面。
为了确保限位器稳固好用,均采用满焊的方式,其中钢管与钢板的焊接长度为100mm 。
打开加气浮选器二级收油漏斗上方的盲板,外输部门和生产部门配合调节船体倾向,调节二级收油漏斗高度,测试出FPSO 通用倾向范围内的最佳收油高度,下放定位器,然后回装罐体盲板即可。
通过测试收油液位(考虑船体倾向)和制作二级收油漏斗限位器,大大提升了加气浮选器处理效果,提高了油田运行稳定性,为油田高产稳产做出了贡献,响应了公司打造蓝色渤海,绿色油田的号召。
3结语综上所述,现代石油企业在油田开发生产工作中,要高度重视油田回注水水质的科学治理工作,避免将污水直接排放到生态环境中。
孤岛东区聚合物溶液粘度影响因素与治理对策

孤岛东区聚合物溶液粘度影响因素与治理对策作者:毕建梅韩萍萍来源:《科学与财富》2018年第29期摘要:聚合物驱技术是提高原油采收率的主要技术手段之一,在三次采油中得到了广泛应用。
随着注聚区块的不断扩大,注聚方式的不断发展,在注聚过程中对粘度的影响因素越来越多,极易导致注入粘度出现大幅波动。
只有搞清楚影响因素对粘度的影响程度,降低注入过程中的粘度损失,从而达到提高注入粘度的目的,确保驱油效果。
关键词:聚合物驱技术;粘度损失;影响因素;防治对策0 引言聚合物驱油主要是依靠聚合物溶液具有较高的粘度,使驱替液和地层原油的流度比降低,从而提高驱替液的波及体积,达到提高油层采收率的目的。
经现场监测结果表明(表1),聚合物溶液从地面到地下的整个过程中,粘度总损失达50.07%,在油层中起驱替作用的有效粘度仅为配制粘度的1/2左右。
1聚合物溶液粘度损失原因分析聚合物是一种对剪切十分敏感的假塑性流体,聚合物母液粘度极易受多种因素的影响而发生降解。
为了降低注入过程中的粘度损失,让粘度指标保持在较高的指标范围内,我们对影响粘度的几个关键因素进行了综合性分析。
1.1配制过程中粘度损失实验室配制标准样液数据显示,清水配制浓度为1800mg/L聚合物溶液,常温状态(25℃)下标准样粘度值为: 95~110(mPa·s),地层条件(70℃)下为85~95(mPa·s)。
污水配制浓度为1800mg/L聚合物溶液,常温状态(25℃)下标准样粘度值为: 35~45(mPa·s),地层条件下(70℃)下,为23~30(mPa·s)。
配制水温对聚合物溶解形成高粘度影响较大,我们进行了室内试验,测定了相同聚合物浓度不同温度下的粘度变化。
水温低于15℃时,会使得聚合物的水化和溶解变慢,聚合物溶液粘度降低。
在15℃左右时达到最高粘度,此时聚合物分子链充分舒张,是聚合物干粉充分溶解最适宜的温度。
温度高于15℃时聚合物粘度因分子链卷曲反而降低。
超支化聚合物粘度低的原因
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超支化聚合物粘度低的原因超支化聚合物粘度低,这事儿啊,就像是一群特别机灵的小动物在液体里活动一样。
咱们先来说说普通聚合物,就好比是一群特别守纪律的士兵,排着整整齐齐的队伍,一个挨着一个,严严实实的。
这种情况下呢,它们在液体里移动起来就很困难,相互之间的牵绊太多啦,就像那些士兵如果手拉手排成方阵,要在一个狭小的空间里转身或者移动,肯定很费劲呀。
这就导致普通聚合物在液体里的粘度比较高。
那超支化聚合物为啥不一样呢?超支化聚合物啊,就像是一个大家庭里的一群调皮捣蛋的孩子。
每个孩子都有自己的想法,伸胳膊伸腿的,没有那种特别整齐划一的排列。
它们的结构是那种支支叉叉的,就像一棵形状特别不规则的大树,树枝朝各个方向伸展。
这种结构让它们在液体里的时候,就有更多的活动空间。
不会像那些规规矩矩的士兵一样挤在一起动不了。
你想啊,如果把普通聚合物比作是一摞整齐摆放的砖块,那超支化聚合物就像是一堆形状各异的石头。
砖块叠放得整整齐齐,想要挪动一块,周围的砖块都会阻碍它,就像普通聚合物之间相互的牵扯力很大。
可是那堆石头呢,形状不规则,彼此之间有很多缝隙,要挪动一块,不会受到太多来自其他石头的阻碍,这就像超支化聚合物在液体里可以比较轻松地活动,不会被周围的同类紧紧束缚住,所以粘度就低啦。
再从分子链的角度看,超支化聚合物的分子链不像普通聚合物的分子链那样长长的、直直的。
超支化聚合物的分子链像是弯弯曲曲的小路,而且还到处有岔路口。
这种复杂的结构使得它们在液体里的时候,分子链之间不容易缠在一起。
普通聚合物的分子链就像长长的绳子,很容易就缠绕起来,就像我们把很多根绳子扔在一个盒子里,它们会乱成一团。
可超支化聚合物的分子链呢,就像那些散落在地上的小树枝,虽然也有交叉,但不会像绳子那样紧紧地缠成死结,所以在液体里流动的时候就比较顺畅,粘度自然就低喽。
从它们的相互作用来说,超支化聚合物之间的相互作用比较弱。
这就好比一群不太熟悉的人在一个房间里,大家虽然都在,但是各自做各自的事情,不会像一群特别亲密的朋友紧紧抱在一起。
研究高压低密度聚乙烯的粘壁原因及解决措施
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研究高压低密度聚乙烯的粘壁原因及解决措施摘要:高压低密度聚乙烯(LDPE)在许多行业中都有着广泛应用,在具体生产过程中,容易出现粘壁情况,这将会对生产造成不良影响,并且会影响LDPE质量,因此,要做好相应的分析工作,制定合理的解决措施,从而确保生产工作的顺利进行。
关键词:LEDP;粘壁原因;解决措施生产LDPE过程中,受各项因素影响,经常会出现粘壁现象,这会对实际生产造成不良影响。
从实际生产情况来看,如果反应器出现粘壁,将会对产品质量造成一定影响,例如可能会出现色粒、“鱼眼”、凝胶等各种现象。
因此,应当从实际情况出发,做好反应器粘壁预防工作。
1 LDPE生产过程中出现粘壁的原因通过对LDPE的生产过程中进行分析,可以发现LDPE生产是一项复杂的工作,在该过程中,出现粘壁的原因如下:在生产初期,因为加入的引发剂的量少,这将会导致自由基数量偏少,单体转化率偏低,因此反应过程中释放的热量也较低,因此,第一反应区温度上升的速度相对较慢,依据反应机理情况来看,反应器内部会存在大量未反应乙烯,进而将会生成大量流动性差、分子质量高的聚合物。
在该期间,受聚合物和乙烯热动力驱动影响,两者将会发生分离,并且该现象会出现在反应器“近冷”壁范围内,这也就会导致沉积物粘到反应器内部上,从而引起粘壁现象[1]。
需要注意的是,沉积物导热系数偏低,在该区间,如果能够及时的将热反应撤出,会在反应器内壁形成一层树脂夹层;如果因为各种因素限制,无法快速撤出,生产过程中,可以对反应器中温度进行合理控制,应当减少过氧化物加入量,这也就会导致乙烯转换率降低[2]。
在该过程中,如果反应热聚集过于严重,有可能会引发爆炸,这将会造成巨大的经济损失。
2 粘壁情况出现造成的不良影响2.1 降低产品产量生产过程中,如果出现年粘壁现象,产品的产量会明显降低。
以某化化工有限公司的LDPE装置为例进行分析,在进行2426H生产时,正常生产过程的产量为43t/h,如果生产过程中,物料粘壁严重,其产量会降低到34t/h。
黏度的影响因素及其应用
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2.压力
对许多润滑用途而言,对黏度一压力依赖关系过去是,现在仍然是估计过低,V-p行为已成为弹性一液动润滑剂膜计算的组成部分。黏度对压力的指数依赖关系说明,黏度随压力而迅速增大。金属成型润滑剂可承受能使这种润滑油的黏度增加10倍的压力。V-D行为可用下式描述:
式中, 是在压力p时的动态黏度, 是0 .1MPa压力时的动态黏度,是黏度一压力系数。由下式计算a:
粘度又是石油化工产品的重要质量指标。各种石油产品的规格按粘度来分类.井它来检查产品的合格率。因为石油产品的粘度在许多场合至关重要,如润滑油及润滑脂的粘度关系工作零件的磨损、发动机的灵活启动,如果粘度不合适,轻则机器不能正常运行、损坏机器,重则酿成严重事故,如交通事故、飞行事故等。煤油、柴油等各种燃料要有合适的粘度才能在雾化器中得到充分雾化,达到最佳的燃烧效果,能源得到克分利用;沥青要求具有使道路及建筑物易于施工,叉要保证施工质量的粘度。
此外,测量食品(如奶油、巧克力、冰淇淋、面团、糖稀)、药品、膏状化妆品、洗涤荆及它们的原料的粘度,对于原料调配柔和、加工制作厦产品质量都有密切的关系。
粘度测量对于医疗保证十分重要.血管疾病及癌瘸等疑难病症,几乎所有医院及医疗部门为诊断要做血液的粘度测量。如果粘度洲量不准,将套引起误诊,甚至造成严重的医疗事故。此外.尿液、痰、关节液及其他生理液体粘度诊断学意义也已受到普遍重视。
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聚合物粘度变化分析与调整对策
作者:孙静
来源:《中国科技博览》2015年第24期
[摘要]聚合物驱油是油田高含水开发后期原油稳产的主要技术措施。
注聚合物的目的是为了增加注入水的粘度,由于在矿场注入的过程中聚合物粘度受众多因素的影响,粘度保留率低,影响了驱油效果,因此,在聚合物溶液配注过程中就要注重对粘度影响因素的研究。
聚合物驱油生产实践表明聚合物溶液配制成分的质量和配注系统中的机械、化学和生物降解因素对溶液的粘度均有影响。
通过对聚合物溶液粘度的主要影响因素进行分析和研究,有利于采取各种技术措施提高聚合物粘度,确保聚合物的驱油效果。
[关键词]聚合物溶液化验粘度离子含量调整对策
中图分类号:O632.12 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0013-01
注入聚合物溶液的主要作用是改变油水流度比,增加扫油面积,扩大波及体积,从而提高采收率,聚合物溶液粘度是聚合物驱油的重要指标之一。
研究聚合物粘度影响因素,采取相应的技术手段提高粘度,对于提高聚合物驱油效果具有重要意义。
正注聚项目在注入的过程中发现,注入的聚合物溶液粘度过低,第一段塞浓度粘度低于30 mPa.s,第二段塞在20 mPa.s左右,不能达到方案的要求,严重影响聚合物开发效果。
目前发表研究成果主要是从室内试验进行分子量、浓度、温度、矿化度、搅拌速度和氧等方面分析对粘度的影响,但矿场实际粘度变化是多种因素共同影响的结果,其与现场投加的药剂、污水、设备流程等方面息息相关,通过对矿场配注和注入过程的分析,探究影响聚合物溶液粘度的因素及规律,有针对性的提出保粘的方法,实施调整干粉类型、提高第二段塞浓度、污水曝氧处理、注聚设备流程优化等措施,大幅提高正注项目聚合物溶液粘度,确保了三次采油的效果及经济效益。
1 室内粘浓检测
模拟矿场注入条件,室内分别测定三种干粉在不同浓度下的粘度。
用清水加入B聚干粉配成5000mg/L的聚合物母液,搅拌2小时,由高到低分别稀释到不同浓度,再放入60℃水浴中2小时(模拟油藏温度)。
用Brookfield DV-Ⅲ粘度计在6rpm、60℃下测其粘度。
同理测用A、C干粉配制不同浓度下的粘度。
污水稀释后粘度检测试验反映出不同类型干粉采取“清水配制+污水稀释”混注方式,随着浓度的降低,其粘度越低,但降低的幅度差别较大,在浓度2000mg/L以上的浓度,粘度下降幅度大;在浓度2000mg/L以下的较低浓度,粘度下降缓慢。
浓度2500mg/L以上时B干粉比A、C干粉配制的溶液粘度高,浓度2500mg/L以下时,三类干粉变化基本一致。
取现场使用的不同批次干粉配制5000mg/L的聚合物溶液,搅拌2小时后测其粘度,三种干粉每一批次性能都有较大的波动。
A干粉平均化验粘度3016mPa.s,C干粉平均化验粘度2795mPa.s,B干粉平均化验粘度3585mPa.s。
2 矿场化验数据分析
对比三种干粉的现场应用情况来看,A干粉性能较为稳定,现场投加正常。
C干粉溶解时泡沫多,水射流分散适应性差。
B干粉结块较严重影响干粉的平稳加料,导致分散下料器堵塞,影响母液配制平稳合格。
2.1 水质对聚合物溶液粘度的影响
聚合物驱一般采用清水配制聚合物溶液、污水稀释注入方式,污水为地层采出水。
采取“清水配制+污水稀释”混配方式下,用A干粉配制一系列不同矿化度的1500mg/L的聚合物溶液,搅匀后在60℃下恒温5小时测其粘度。
可以看出,随着污水矿化度的增大,1500mg/L的聚合物溶液粘度随矿化度的增大,先是急剧下降,然后下降趋于平缓,当总矿化度低于
2000mg/L,随着污水矿化度的增加,聚合物溶液粘度下降快。
2.2 污水中离子含量对粘度的影响
2.2.1 K+、Na+的影响.在25℃下,将40%的NaCl和KCl溶液分别加入到2500mg/L的聚合物溶液中,测定不同K+、Na+含量下的聚合物溶液粘度。
在 2500mg/L时,随着离子浓度的增加粘度下降的趋势减缓,随后粘度趋于稳定,在相同的离子浓度下钠离子对聚合物溶液粘度的影响要大于钾离子。
2.2.2 Ca2+、Mg 2+的影响.在25℃下,将40%的Ca Cl2和MgCl2溶液分别加入到
2500mg/L的聚合物溶液中,测定不同Ca2+、Mg2+含量下的聚合物溶液粘度。
从图中可以看到,钙镁离子在0-80mg/L时,聚合物溶液粘度下降较快。
在>80mg/L时聚合物溶液粘度下降比较慢,总体来看镁离子的影响大于钙离子,但总体变化趋势相同。
2.2.3 Fe2+的影响.从室内试验来看,Fe2+对聚合物溶液的粘度影响非常大,随着离子浓度的增加,聚合物溶液粘度急剧下降,浓度大于1.5mg/L时粘度下降趋于平缓,粘度下降到
10mPa.s以下。
对正注聚区块所用污水进行现场检测,可以看到,各注聚站污水中Fe2+含量较高,其中10#注聚站达到了2.5mg/L,放置30分钟后开始出现絮凝物。
2.3 溶解氧对粘度的影响.溶解氧是影响聚合物溶液稳定性的关键因素,污水中氧的存在会使其粘度迅速下降,氧化降解严重的驱油体系甚至会丧失流度控制能力。
从室内试验结果可看
出,随着体系中溶解氧的增加,粘度下降。
在脱氧条件下,在老化初期粘度损失在15%左右。
有氧条件下,老化初期粘度损失率达到70%以上。
从现场连续监测数据来看,污水中溶解氧的含量上升较快,对聚合物溶液粘度有较大影响。
3 提高聚合物粘度方法
3.2 注聚流程采取玻璃钢、不锈钢管线.新注聚项目建设时高压污水管网、母液外输管网、单井管线全部采用玻璃钢管线,将高压管汇处的管线整体更换为不锈钢管线等措施,较少腐蚀、结垢现象,减少铁离子的产生,增加注聚设备流程系统的粘度保留率。
老注聚项目逐步用非金属管材替换金属管材。
加大注聚区玻璃钢管柱的应用。
3.3开展干粉适应性分析及时调整干粉.分散装置为水射流分散装置,溶解性较差,通过干粉矿场适应性分析,开展好系统粘度调研,及时与上级部门进行沟通,调整现场干粉厂家,提高区块聚合物溶液粘度。
3.4 污水进行曝氧处理。
增加曝氧罐,对注聚用污水进行曝氧处理,氧化掉污水中的还原物质。
虽然,污水曝氧会使污水中溶解氧含量增加,对粘度会造成一定的损失,但是,可以有效的杀灭大部分硫酸盐还原菌和其他一些厌氧菌,氧化污水中的还原性物质。
当清水配制的聚合物母液被曝氧污水稀释时,不会发生氧化还原反应,从而可以大幅度减少聚合物溶液粘度的损失。
参考文献
[1] 孙春红.曝氧污水稀释聚合物驱油试验研究[D].大庆:大庆石油学院,2007.。