Metode vir die bepaling van gelsterkte van sellulose-eter

Om die sterkte van te meetsellulose eter gel, stel die artikel bekend dat alhoewel sellulose-etergel en jellieagtige profielbeheermiddels verskillende geleringsmeganismes het, hulle die ooreenkoms in voorkoms kan gebruik, dit wil sê, hulle kan nie vloei na gelering nie In die semi-vaste toestand, die algemeen gebruikte waarnemingsmetode, rotasiemetode en vakuumdeurbraakmetode om die sterkte van jellie te evalueer word gebruik om die sterkte van sellulose-etergel te evalueer, en 'n nuwe positiewe drukdeurbraakmetode word bygevoeg. Die toepaslikheid van hierdie vier metodes vir die bepaling van sellulose-etergelsterkte is deur eksperimente ontleed. Die resultate toon dat die waarnemingsmetode slegs die sterkte van sellulose-eter kwalitatief kan evalueer, die rotasiemetode is nie geskik vir die evaluering van die sterkte van sellulose-eter nie, die vakuummetode kan slegs die sterkte van sellulose-eter met 'n sterkte onder 0.1 MPa evalueer, en die nuut bygevoegde positiewe druk Hierdie metode kan die sterkte van sellulose-etergel kwantitatief evalueer.

Sleutelwoorde: jellie; sellulose-etergel; krag; metode

0.Voorwoord

Polimeerjellie-gebaseerde profielbeheermiddels word die meeste gebruik in olieveldwaterprop en profielbeheer. In onlangse jare het die temperatuursensitiewe en termies omkeerbare gel-sellulose-eter-prop- en beheerstelsel geleidelik 'n navorsingsbrandpunt geword vir waterprop en profielbeheer in swaar oliereservoirs. . Die gelsterkte van sellulose-eter is een van die belangrikste aanwysers vir vormingsverstopping, maar daar is geen eenvormige standaard vir die sterktetoetsmetode nie. Algemeen gebruikte metodes om jelliesterkte te evalueer, soos waarnemingsmetode – 'n direkte en ekonomiese metode om jelliesterkte te toets, gebruik die jelliesterktekodetabel om die vlak van gelsterkte wat gemeet moet word, te beoordeel; rotasie metode – algemeen gebruikte instrumente is Brookfield viskosimeter en reometer, die temperatuur van die Brookfield viskosimeter toetsmonster is beperk binne 90°C; deurbraak vakuummetode – wanneer die lug gebruik word om deur die jel te breek, verteenwoordig die maksimum lesing van die drukmeter die sterkte van die jel. Die gelmeganisme van jellie is om 'n kruisbindingsmiddel by die polimeeroplossing te voeg. Die kruisbindingsmiddel en die polimeerketting word deur chemiese bindings verbind om 'n ruimtelike netwerkstruktuur te vorm, en die vloeibare fase word daarin toegedraai, sodat die hele stelsel vloeibaarheid verloor en dan transformeer. Vir jellie is hierdie proses nie omkeerbaar nie en is 'n chemiese verandering. Die jelmeganisme van sellulose-eter is dat die makromolekules van sellulose-eter by lae temperatuur deur klein molekules water deur waterstofbindings omring word om 'n waterige oplossing te vorm. Soos die temperatuur van die oplossing styg, word die waterstofbindings vernietig, en die groot molekules sellulose-eter Die toestand waarin molekules deur die interaksie van hidrofobiese groepe bymekaar kom om 'n jel te vorm, is 'n fisiese verandering. Alhoewel die geleringsmeganisme van die twee verskillend is, het die voorkoms 'n soortgelyke toestand, dit wil sê, 'n onbeweeglike semi-vaste toestand word in driedimensionele ruimte gevorm. Of die evalueringsmetode van jelliesterkte geskik is vir die evaluering van die sterkte van sellulose-etergel moet ondersoek en eksperimentele verifikasie. In hierdie referaat word drie tradisionele metodes gebruik om die sterkte van sellulose-etergels te evalueer: waarnemingsmetode, rotasiemetode en deurbraakvakuummetode, en 'n positiewe drukdeurbraakmetode word op hierdie basis gevorm.

1. Eksperimentele deel

1.1 Hoof eksperimentele toerusting en instrumente

Elektriese konstante temperatuur waterbad, DZKW-S-6, Beijing Yongguangming Medical Instrument Co., Ltd.; hoë temperatuur en hoë druk reometer, MARS-III, Duitsland HAAKE maatskappy; sirkulerende water veeldoelige vakuumpomp, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co., Ltd.; sensor, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd.; drukverkrygingstelsel, Shandong Zhongshi Dashiyi Technology Co., Ltd.; kolorimetriese buis, 100 ml, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co., Ltd.; hoë temperatuurbestande glasbottel, 120 ml, Schott Glass Works, Duitsland; hoë-suiwer stikstof, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 Eksperimentele monsters en voorbereiding

Hydroksipropylmetielsellulose-eter, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; los 2g, 3g en 4g hidroksipropylmetielsellulose-eter op in 50 ml warm water by 80℃, roer goed en voeg 25 by℃van 50 ml koue water, is die monsters heeltemal opgelos om sellulose-eteroplossings te vorm met konsentrasies van 0.02g/mL, 0.03g/mL en 0.04g/mL onderskeidelik.

1.3 Eksperimentele metode van sellulose-etergelsterktetoets

(1) Getoets volgens waarnemingsmetode. Die kapasiteit van die breëbek hoë-temperatuur-bestande glasbottels wat in die eksperiment gebruik is, is 120mL, en die volume van die sellulose-eteroplossing is 50mL. Plaas die voorbereide sellulose-eteroplossings met konsentrasies van 0.02g/ml, 0.03g/ml en 0.04g/ml in 'n hoëtemperatuurbestande glasbottel, keer dit om by verskillende temperature en vergelyk bogenoemde drie verskillende konsentrasies volgens die gelsterktekode Die gelsterkte van die sellulose-eter waterige oplossing is getoets.

(2) Getoets deur die rotasiemetode. Die toetsinstrument wat in hierdie eksperiment gebruik word, is 'n hoë-temperatuur- en hoëdruk-reometer. Die sellulose-eter waterige oplossing met 'n konsentrasie van 2% word gekies en in 'n drom geplaas vir toetsing. Die verhittingstempo is 5℃/10 min, die skuiftempo is 50 s-1, en die toetstyd is 1 min. , Die verhittingsreeks is 40～110℃.

(3) Getoets deur deurbraak vakuum metode. Koppel die kolorimetriese buise wat die jel bevat, skakel die vakuumpomp aan en lees die maksimum lesing van die drukmeter wanneer die lug deur die jel breek. Elke monster word drie keer uitgevoer om die gemiddelde waarde te verkry.

(4) Toets met positiewe druk metode. Volgens die beginsel van deurbraak vakuum graad metode, het ons hierdie eksperimentele metode verbeter en die metode van positiewe druk deurbraak aangeneem. Verbind die kolorimetriese buise wat die jel bevat, en gebruik 'n drukverwerwingstelsel om die sterkte van die sellulose-etergel te toets. Die hoeveelheid gel wat in die eksperiment gebruik is, is 50mL, die kapasiteit van die kolorimetriese buis is 100mL, die binnedeursnee is 3cm, die binnedeursnee van die sirkelvormige buis wat in die jel geplaas is, is 1cm, en die invoegdiepte is 3cm. Skakel die skakelaar van die stikstofsilinder stadig aan. Wanneer die vertoonde drukdata skielik en skerp daal, neem die hoogste punt as die sterktewaarde wat nodig is om deur die jel te breek. Elke monster word drie keer uitgevoer om die gemiddelde waarde te kry.

2. Eksperimentele resultate en bespreking

2.1 Die toepaslikheid van die waarnemingsmetode om die gelsterkte van sellulose-eter te toets

As gevolg van die evaluering van die jelsterkte van sellulose-eter deur waarneming, deur die sellulose-eteroplossing met 'n konsentrasie van 0,02 g/ml as 'n voorbeeld te neem, kan dit bekend wees dat die sterktevlak A is wanneer die temperatuur 65 is.°C, en die sterkte begin toeneem soos die temperatuur toeneem, wanneer die temperatuur 75 bereik℃, dit bied 'n gel toestand, die sterktegraad verander van B na D, en wanneer die temperatuur styg tot 120℃, word die sterktegraad F. Dit kan gesien word dat die evalueringsresultaat van hierdie evalueringsmetode slegs die sterktevlak van die gel toon, maar nie die data kan gebruik om die spesifieke sterkte van die gel uit te druk nie, dit wil sê dit is kwalitatief maar nie kwantitatief. Die voordeel van hierdie metode is dat die operasie eenvoudig en intuïtief is, en die gel met die vereiste sterkte kan goedkoop deur hierdie metode gesif word.

2.2 Toepaslikheid van die rotasiemetode om die gelsterkte van sellulose-eter te toets

Wanneer die oplossing tot 80 verhit word°C, die viskositeit van die oplossing is 61 mPa·s, dan neem die viskositeit vinnig toe, en bereik 'n maksimum waarde van 46 790 mPa·s op 100°C, en dan neem die sterkte af. Dit stem nie ooreen met die voorheen waargenome verskynsel dat die viskositeit van hidroksipropylmetielsellulose-eter waterige oplossing by 65 begin toeneem nie.°C, en gels verskyn op ongeveer 75°C en die sterkte neem steeds toe. Die rede vir hierdie verskynsel is dat die gel gebreek word as gevolg van die rotasie van die rotor wanneer die gelsterkte van sellulose-eter getoets word, wat lei tot verkeerde data van gelsterkte by daaropvolgende temperature. Daarom is hierdie metode nie geskik om die sterkte van sellulose-etergels te evalueer nie.

2.3 Toepaslikheid van deurbraak vakuummetode om die jelsterkte van sellulose-eter te toets

Die eksperimentele resultate van sellulose-etergelsterkte is geëvalueer deur die deurbraakvakuummetode. Hierdie metode behels nie die rotasie van die rotor nie, dus kan die probleem van kolloïdale skeer en breek wat veroorsaak word deur die rotasie van die rotor vermy word. Uit bogenoemde eksperimentele resultate kan gesien word dat hierdie metode die sterkte van die jel kwantitatief kan toets. Wanneer die temperatuur 100 is°C, die sterkte van die sellulose-etergel met 'n konsentrasie van 4% is groter as 0.1 MPa (die maksimum vakuumgraad), en die sterkte kan nie groter as 0.1 MPa gemeet word nie. Die sterkte van die gel, dit wil sê die boonste limiet van die gelsterkte wat deur hierdie metode getoets word, is 0,1 MPa. In hierdie eksperiment is die sterkte van sellulose-etergel groter as 0,1 MPa, so hierdie metode is nie geskik om die sterkte van sellulose-etergel te evalueer nie.

2.4 Die toepaslikheid van die positiewe drukmetode om die gelsterkte van sellulose-eter te toets

Die positiewe drukmetode is gebruik om die eksperimentele resultate van die sellulose-etergelsterkte te evalueer. Dit kan gesien word dat hierdie metode die gel met 'n sterkte bo 0,1 MPa kwantitatief kan toets. Die data-verkrygingstelsel wat in die eksperiment gebruik word, maak die eksperimentele resultate meer akkuraat as die kunsmatige leesdata in die vakuumgraadmetode.

3. Gevolgtrekking

Die gelsterkte van sellulose-eter het 'n algehele stygende neiging getoon met die toename in temperatuur. Die rotasiemetode en die deurbraakvakuummetode is nie geskik vir die bepaling van die sterkte van sellulose-etergel nie. Die waarnemingsmetode kan slegs die sterkte van sellulose-etergel kwalitatief meet, en die nuwe positiewe drukmetode kan die sterkte van sellulose-etergel kwantitatief toets.