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部分水解聚丙烯酰胺与蠕虫状胶束在微米级毛细管中的驱替粘度
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O647[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072, [2]低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,西安710021, [3]中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安710021
  • 相关基金:国家自然科学基金(21573164,21273165)和中国石油长庆油田分公司资助项目
中文摘要:

部分水解聚丙烯酰胺(HPAMs)被大量地用作三次采油中驱替液的增稠剂,表面活性剂在一定的条件下可以通过自组装形成蠕虫状胶束,具有与高分子相似的增稠的作用。本文在半径为1–10μm的毛细管中,分别考察了HPAMs与蠕虫状胶束的微观驱替行为,研究结果表示毛细管内腔的尺寸限制了这些非牛顿流体的增稠作用。随着毛细管半径的减小,聚合物溶液的剪切变稀越剧烈,甚至从非牛顿流体转变为牛顿流体的流体行为。结合驱替研究和超滤、电镜的结果,证明了高分子的缠绕结构在毛细管中已被破坏。通过对比驱替数据,蠕虫状胶束在毛细管中能够更大程度地保留宏观的粘度,我们提出表面活性剂能够通过自组装修复被破坏的缠绕结构,比高分子聚合物在微观有限空间中有更好的增稠能力。

英文摘要:

Hydrolyzed polyacrylamides (HPAMs) are shear-thinning polymers and have wide application in enhanced oil recovery (EOR), whereas worm-like micelles (WLMs) are known as "living polymers", which can be constructed by the self-assembly of surfactant molecules. Here, a series of experiments were conducted on the fluid behavior of HPAMs and worm-like micelles in microscale capillaries with radii from 1 to 10 pro. The results show that the size of capillary has a decisive effect on the in-situ viscosity of the polymer aqueous phase. It was observed that the shear thinning effect of HPAMs is more pronounced in smaller size of capillaries, where the non-Newtonian polymer flow turns into the Newtonian flow. Evidences from filtration with a microporous filter and transmission electron microscopy (TEM) reveal that the polymer network was broken down when entering into the capillary. Conversely, WLMs can maintain their bulk viscosity to a wide extent. We assume that surfactant molecules may reassemble their aggregates and recover their network in-situ. The results suggest that WLMs have a much lower viscosity, but display similar thickening power compared with large polymers in the low or ultra-low permeability reservoirs.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781