表面活性剂对驱油聚合物界面剪切流变性质的影响

利用双锥法研究了表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对油田现场用部分水解聚丙烯酰胺(PHPAM)和疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)溶液的界面剪切流变性质的影响,实验结果表明:HMPAM分子通过疏水作用形成界面网络结构,界面剪切复合模量明显高于PHPAM.SDBS和CTAB通过疏水相互作用与HMPAM分子中的疏水嵌段形成聚集体,破坏界面网络结构,剪切模量随表面活性剂浓度增大明显降低.同时,界面膜从粘性膜向弹性膜转变.低SDBS浓度时,少量SDBS分子与PHPAM形成混合吸附膜,界面膜强度略有升高;SDBS浓度较高时,界面层中PHPAM分子被顶替,吸附膜强度开始减弱.阳离子表面活性剂CTAB通过静电相互作用中和PHPAM分子的负电性,造成聚合物链的部分卷曲,从而降低界面膜强度.弛豫实验结果证实了表面活性剂破坏HMPAM网络结构的机理.     

疏水改性聚丙烯酰胺对原油组分界面扩张流变性质的影响

利用悬挂滴方法研究了疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)对胜利采油厂高温高盐油藏采出原油中酸性活性组分和沥青质界面膜扩张流变性质的影响,考察了不同活性组分浓度条件下的界面扩张流变行为.实验结果表明:1750mg·L-1HMPAM能够在界面上形成网络结构,界面扩张模量数值高达100mN·m-1左右;油相中的酸性组分随着老化时间增加吸附到界面上,与HMPAM分子的疏水改性部分形成聚集结构,一方面通过快速的扩散交换过程大大降低扩张模量,另一方面通过与疏水改性部分的相互作用加强HMPAM分子间的缔合强度,增强网络结构的弹性.沥青质分子尺寸相对较大,分子间存在氢键等较强的相互作用,造成沥青质界面聚集体和HMPAM形成的网络结构共同决定界面膜性质,混合膜的扩张模量较单独HMPAM体系仅略有降低.     

疏水改性聚丙烯酰胺的增粘机理研究

通过与聚丙烯酰胺（PAM）对比,使用荧光光谱、紫外光谱、原子力显微镜以及流变性实验对疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)的溶液行为和微观结构进行了研究.通过荧光实验I3/I1值的变化确定了HMPAM的临界缔合浓度.结合荧光、紫外及流变性实验,对HMPAM在溶液中通过疏水缔合形成疏水微区、超分子聚集体及发展到空间网络的结构变化进行了研究.用原子力显微镜证实了HMPAM溶液中网络结构的存在.对HMPAM表现出的特殊流变性从微观上找到了依据,提出了HMPAM的增粘机理.     

Gemini表面活性剂对疏水缔合聚丙烯酰胺界面吸附膜扩张流变性质的影响

采用小幅低频振荡和界面张力弛豫技术, 考察了疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺(HMPAM)在正癸烷-水界面上的扩张黏弹性质, 研究了不对称Gemini表面活性剂C₁₂COONa-p-C₉SO₃Na对其界面扩张性质的影响. 研究发现, 疏水链段的存在, 使HMPAM在界面层中具有较快的弛豫过程, 扩张弹性显示出明显的频率依赖性. 表面活性剂分子可以通过疏水相互作用与聚合物的疏水嵌段在界面上形成类似于混合胶束的特殊聚集体. 表面活性剂分子与界面聚集体之间存在快速交换过程, 可以大大降低聚合物的扩张弹性. 同时, 聚合物分子链能够削弱表面活性剂分子长烷基链之间的强相互作用, 导致混合吸附膜的扩张弹性远低于单独表面活性剂吸附膜.     

疏水改性聚丙烯酰胺的荧光研究

使用荧光探针技术,跟踪了疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)在溶液中的变化过程,对HMPAM在溶液中的聚集行为进行了研究。同时也对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)作了对比研究。发现HMPAM在溶液中具有独特的变化规律:由疏水缔合形成超分子聚集体,再由超分子聚集体形成布满整个溶液空间网络结构的过程。并使用粘度法对其宏观流变性能进行了研究,发现两种手段所得的结果具有较好的对应关系。     

驱油体系化学剂间相互作用对界面吸附膜的影响

采用界面张力弛豫技术研究了不对称Gemini表面活性剂C12COONa-p-C9SO3Na、部分水解聚丙烯酰胺Mo-4000、疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺(HMPAM)等驱油体系化学剂在癸烷/水界面上的扩张流变性质,考察了不同离子强度、不同类型电解质对体系界面流变性质的影响,计算得到界面扩张弹性模量和粘性模量的全频率谱,并通过归一化方法(cole-cole图)探讨了界面吸附膜的弛豫过程。研究发现,界面膜内分子重排和界面与体相间分子扩散交换是影响膜性质的主要弛豫过程。表面活性剂体相浓度增大有利于界面分子重排过程,而低频有利于扩散交换过程;不同结构聚合物以及不同离子强度、不同类型电解质对表面活性剂吸附膜有不同的影响。     

疏水缔合聚丙烯酰胺与双子表面活性剂的相互作用

制备了一种脂肪酸酯双磺酸盐型双子表面活性剂, 利用粘度法、界面张力法和原子力显微镜研究了疏水缔合聚丙烯酰胺与双子表面活性剂在溶液中的相互作用. 实验结果表明: 疏水缔合聚丙烯酰胺在溶液中能够通过自组装形成疏水微区并发展成网络结构, 疏水微区与表面活性剂在溶液中能形成混合胶束; 当一定量的表面活性剂加入时, 对疏水缔合聚丙烯酰胺的自组装起促进作用, 而过多双子表面活性剂的加入又会对聚合物分子的自组装起抑制作用, 从而显著影响疏水缔合聚丙烯酰胺的溶液性质, 随着表面活性剂浓度的增加, 聚合物溶液粘度先增加、再降低; 同时, 疏水缔合聚丙烯酰胺对双子表面活性剂的界面性能也有较大影响, 聚合物的加入使双子表面活性剂降低油/水界面张力的能力下降, 油/水界面张力达到平衡所需时间延长.     

改性聚丙烯酰胺水溶液的疏水缔合性质

合成了一种疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物,使用荧光光谱法并结合紫外及流变性实验,对制备的疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物在水溶液中形成疏水微区、超分子聚集体及空间网络结构进行了研究,并用扫描电子显微镜证实了溶液中网络结构的存在.     

疏水缔合效应对聚丙烯酰胺类水溶液结构和流变性质的影响

以聚合物驱油为背景,研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和缔合型部分水解聚丙烯酰胺(AHPAM)水溶液的结构与流变性质的差别.通过粘度法和静态激光光散射法得到了所分析的聚丙烯酰胺的分子量,用动态激光光散射法和粘度法分析了特定AHPAM分子缔合形态,并用流变学法测定了AHPAM在地层温度与矿化度条件下的线性粘弹性与非线性流变特性.着重讨论了临界缔合浓度的概念,研究了结构和流变性质的关系,以及分析了缔合对聚合物驱油的可能影响.实验结果表明,AHPAM水溶液在宽浓度范围存在分子缔合;一般临界缔合浓度的概念实际反映在进入亚浓溶液范围分子间缔合的效应,剪切速率约为10 s-1时,剪切粘度突降数倍,反映缔合结构在剪切场中的变化,该现象在高缠结浓度下较不明显;拉伸粘度随拉伸速率变化与HPAM定性不同,该拉伸特性反映了疏水缔合近程作用的本质.     

极低剪切速率下聚丙烯酰胺溶液在毛细管中的流变特性 Ⅰ.温度和聚丙烯酰胺浓度对流变性能的影响

流变行为;光学;流变仪;极低剪切速率下聚丙烯酰胺溶液在毛细管中的流变特性 Ⅰ.温度和聚丙烯酰胺浓度对流变性能的影响;屈服应力;流变性能     

反相微乳液中疏水缔合型聚丙烯酰胺的合成及其性能研究

在反相微乳液体系中合成了疏水缔合型聚丙烯酰胺 (HAPAM ) ,用Brookfield旋转粘度计测定了其水溶液性能 ,并与传统胶束聚合法制备的HAPAM作了比较 .结果显示 ,前者有更优越的耐盐和抗剪切性能 ,这主要是因为前者的大分子链上疏水共聚单体呈无规分布而后者呈嵌段分布 ,其疏水分子链以分子间而不是分子内缔合为主     

弛豫法研究预交联颗粒凝胶的界面扩张流变性质

采用界面张力弛豫方法研究了一种新型聚合物--预交联颗粒凝胶(PPG)的界面流变性质, 考察了电解质及传统直链聚丙烯酰胺与PPG的相互作用对体系界面性质的影响, 计算得到了各体系界面扩张弹性和黏性的全频谱, 并通过归一法计算得到了相应的Cole-Cole图. 结果表明, 随着体相浓度的增加, PPG在界面层中形成网络结构, 界面扩张弹性和黏性大幅增强. 电解质能够中和PPG结构中的电荷, 明显降低扩张弹性和黏性. 直链聚丙烯酰胺与PPG在界面上可能形成更为复杂的结构, 膜的黏弹性由PPG决定.     

疏水缔合聚丙烯酰胺与阳离子双子表面活性剂的相互作用

通过表面张力法和电导率法分别考察了阳离子双子表面活性剂(12-2-12)与非离子疏水缔合聚丙烯酰胺(HMPAM)和普通聚丙烯酰胺(PAM),传统表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)与HMPAM和PAM之间的相互作用。结果表明,12-2-12 HMPAM复合体系与12-2-12水溶液体系相比,在w(聚合物含量)CMC时,复合体系的电导率(κ)具有下降的趋势,且κ随着w的增大下降的趋势越明显,说明12-2-12与HMPAM之间存在相互作用。     

聚丙烯酰胺对烷基苯磺酸盐界面吸附膜扩张流变性质的影响

采用小幅低频振荡和界面张力弛豫技术, 研究了部分水解聚丙烯酰胺(Mo-4000)和阴离子表面活性剂2-丙基-4,5-二庚基苯磺酸钠(377)体系在癸烷/水界面上的扩张黏弹性质, 并考察了电解质对体系界面流变性质的影响. 研究结果发现, 低表面活性剂浓度时, 聚合物的加入大大降低了扩张模量; 而高表面活性剂浓度时, 聚合物的存在导致了界面膜更接近弹性膜. 一方面电解质压缩双电层, 增加界面膜的紧密程度, 造成高频条件下扩张模量增大; 另一方面, 电解质增强表面活性剂分子在界面与体相间的扩散交换作用, 增大了扩张模量的频率依赖性, 造成低频条件下扩张模量降低.     

聚丙烯酰胺类疏水缔合物的增黏因素研究

合成了6种不同修饰度的聚丙烯酰胺疏水聚合物(PAM1~PAM6), 考察了聚合度、 共聚物片段含量及疏水基团大小等内部因素和聚合物的抗剪切能力、 剪切恢复性及抗盐性等外部因素对这些疏水聚合物分子间、 分子内缔合的影响规律.     

环境对水解的疏水改性聚丙烯酰胺的分子行为和性能的影响

以介观模拟耗散颗粒动力学(DPD)方法为主,结合部分实验,研究了环境条件包括p H、盐度以及外加表面活性剂十二烷基磺酸钠(SLS)对疏水改性水解聚丙烯酰胺(HMHPAM)的分子行为和体相及界面性质的影响.将均方根末端距量化表征的聚合物伸展程度与其体相黏度结合起来,通过调整相互作用参数分别讨论了无机盐的水化作用和静电作用对聚电解质HMHPAM分子行为的影响,确定HMHPAM的最佳应用环境.进一步研究了表面活性剂SLS对HMHPAM界面性质和体相性质的影响,提出了作用机制.     

疏水缔合聚丙烯酰胺的合成及溶液性能研究

水溶性疏水缔合聚合物是在聚合物亲水主链上引入极少量疏水基团(一般小于2ｍｏｌ%)而形成的一种新型水溶性聚合物[1]。由于这类聚合物具有独特的流变性能,因而备受学术界和工业界关注。目前已作为涂料增稠剂[2]和流变改性剂[3]得到了应用,而通过在部分水解聚丙烯酰胺(ＨＰＡＭ)的亲水主链上引入少量疏水单体而形成的疏水缔合聚丙烯酰胺(ＨＡＰＡＭ)则可望克服ＨＰＡＭ耐温、耐盐性差的缺陷[4]而作为新一代水溶性聚合物材料用于油气开采作业[5,6]。由于亲水单体和疏水单体的不相容性,通常通过在反应溶液中加入表面活性剂使亲水单体和疏水单体…     

极低剪切速率下聚丙烯酰胺溶液在毛细管中的流变特性 Ⅱ.毛细管尺寸和盐浓度对流变性能的影响

流变性能;流变行为;极低剪切速率下聚丙烯酰胺溶液在毛细管中的流变特性 Ⅱ.毛细管尺寸和盐浓度对流变性能的影响     

二茂铁接枝聚丙烯酰胺水溶液的流变行为研究

采用“Post-Modification”技术在二甲基亚砜中直接对聚丙烯酰胺进行烷基化反应,接枝二茂铁官能团(Fc),制备出一种具有氧化还原性质的二茂铁改性聚丙烯酰胺(PAM-Fc).通过红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(1H-NMR)、热失重(TGA)、电化学、动态流变测试等方法对PAM-Fc的化学结构、电化学活性和流变特性进行了表征.研究结果表明,PAM-Fc具有氧化还原性,相比PAM呈现更好的热稳定性,这主要源于Fc基团稳定了PAM分子链的自由基.Fc基团在水溶液中的疏水缔合作用会导致体系黏度显著增大.通过添加NaCl、β-环糊精或H2O2等可以对PAM-Fc水溶液的黏度进行有效调控.其中,NaCl可以屏蔽PAM-Fc分子链上的电荷,β-环糊精能够包合Fc基团,H2O2则可将疏水的还原态Fc基团氧化成亲水的氧化态Fc,从而实现PAM-Fc水溶液流变行为的调节.     

LW-1型增效剂对聚丙烯酰胺水溶液增粘的实验研究

研究了LW 1型增效剂对聚丙烯酰胺水溶液的增粘效果 ,考察了增效剂含量、溶液中金属离子浓度、剪切强度、聚合物浓度、pH值对增粘效果的影响 .结果表明 ,增效剂能起到显著的增粘效果 ,对提高原油采收率具有重大意义 .此外 ,初步分析了LW 1型增效剂对聚丙烯酰胺水溶液增粘的可能机理