聚合物溶液与原油界面流变性的实验.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 3O卷 第 2期 2006年 4月 JOURNAlOFDAQING PETROLEUM INSTITUTE Vo1．30 No．2 Apr． 2006 聚合物溶液与原油界面流变性的实验 杨二龙 ，宋考平 ，谢远洋 ，贾洪波。 (1．大庆石油学 院 石油工程学 院，黑龙江 大庆 163318； 2．大庆油 田有限责任公司 第一采油厂t黑龙江 大庆 163311； 3．辽河油 田公 司 欢喜岭采油厂 ，辽宁 盘锦 124114) 摘 要：借助CIR--i00界面流变仪系统地研究了聚合物溶液与原油接触界面的界面流变性．实验结果表明，界面黏 度 、界面黏性模量和界面弹性模量受聚合物相对分子质量、配制水矿化度和聚合物溶液质量浓度 的影响，三者随聚合物 相对 分子 质量 和聚合物溶液质量浓度的增大均增加 t随配制水矿 化度的增加均减小． 关 键 词 ：界面黏度 ；界面黏性模量；界面弹性模量 ；聚合物 ；流变性 中圈分类号 ：TEl12．12 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—1891(2006)02—0035—03 多孔介质中的界面现象在采油过程中起着核心作用，微观驱油效率是由岩石孔隙几何形状和界面边 界条件之间的相互作用决定的…．这些界面作用包括界面张力、界面黏度、界面弹性和润湿性等．随着化学 驱油的发展，对界面流变性 的研究引起了研究者的重视 ，尤其是对复合驱油体系界面张力的研究 已经达 到了高水平 ，而对聚合物溶液与原油界面流变性的研究报道不多．刘卫东等[3用界面黏弹性测定仪测定了 大庆第三采油厂原油与聚丙烯酰胺溶液之间的界面黏度 ，叶仲斌等 采用经过改进 的深环空沟槽式界面 黏度仪系统地测量了聚合物溶液与变压器油体系的界面剪切黏度 ，曹绪龙等 借助界面扩张流变测量方 法研究了聚合物与正十二烷形成的界面膜特征．笔者借助 CIR—Ioo界面流变仪系统地研究了聚合物溶 液质量浓度、配制水矿化度、聚合物相对分子质量对油水界面的界面黏度 、界面黏性模量和界面弹性模量 的影响． 1 仪器及测量原理 测量仪器为英国Camtel公司生产 的CIR 一 100界面流变仪 ，并利用 Pt／IrDeNouy环 来测定界面弹性模量和界面黏度．CIR一100 型界面流变仪测量原理见图1．测定界面流变 控制 回路反馈 性时将 Pt／IrDeNouy环置于液液或气液界 面上，由驱动线圈施加一定频率的正弦交变转 矩给 Pt／IrDeNouy环 ，使其在界面上做小角 度 (偏转角 ±1。)正弦交变振荡．Pt／IrDe Nouy环的偏转角 由位移传感器传送给测量 控制系统．测量控制系统通过调节控制参数使 图 1 CIR一100型界面流变仪测量原理 Pt／IrDeNouy环的振荡处于一定振幅下的相谐振状态 (即偏转角的相位落后转矩相位 90。)． 在相谐振状态下 ，界面弹性模量 G为 G 一 [ 一A()](R 一R)／(4nRo2R )， 收稿 日期：2005—11—08；审稿 人：夏惠芬 ；编辑 ：关开澄 基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目(i0172028) 作者简介 ：杨二龙，(1976一)，男，博士生．主要从事油气 田开发工程方面的研究 维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 3O卷 2006年 = [ 一B(oj)](Rj—R )／(7cr尺R )， (2) 式中： 为界面黏性模量；为角频率 ；R．为测试环 的直径 ；R。为测试杯 的内径 ；为测试环系统 的惯性 矩 ； 为作用在测试环系统上 的转矩振幅；A()