Pamaagi alang sa Determinasyon sa Gel Kusog sa Cellulose Ether

Sa pagsukod sa kalig-on saselulusa ether gel, gipaila sa artikulo nga bisan kung ang cellulose ether gel ug jelly-like profile control agent adunay lainlaing mga mekanismo sa pag-gelation, mahimo nila gamiton ang pagkaparehas sa hitsura, nga mao, dili sila makadagayday pagkahuman sa gelation Sa semi-solid nga estado, ang sagad nga gigamit nga pamaagi sa obserbasyon, rotation nga pamaagi ug vacuum breakthrough nga pamaagi alang sa pagtimbang-timbang sa kalig-on sa jelly gigamit sa pagtimbang-timbang sa kalig-on sa cellulose ether gel, ug ang usa ka bag-o nga positibo nga pressure breakthrough pamaagi gidugang. Ang paggamit niini nga upat ka mga pamaagi sa pagtino sa cellulose ether gel nga kusog gisusi pinaagi sa mga eksperimento. Ang mga resulta nagpakita nga ang pamaagi sa obserbasyon mahimo lamang qualitatively pagtimbang-timbang sa kalig-on sa cellulose ether, ang rotation pamaagi dili angay alang sa pagtimbang-timbang sa kalig-on sa cellulose ether, ang vacuum nga paagi mahimo lamang sa pagtimbang-timbang sa kalig-on sa cellulose ether uban sa usa ka kalig-on ubos sa 0.1 MPa, ug ang bag-ong gidugang nga positibo nga presyur Kini nga pamaagi mahimo nga quantitatively pagtimbang-timbang sa kalig-on sa cellulose ether gel.

yawe nga mga pulong: jelly; cellulose ether gel; kusog; pamaagi

0.Pasiuna

Ang polymer jelly-based profile control agent kay kaylap nga gigamit sa oilfield water plugging ug profile control. Bisan pa, sa bag-ohay nga mga tuig, ang sensitibo sa temperatura ug thermally reversible gel cellulose ether plugging ug control system anam-anam nga nahimong usa ka research hotspot alang sa water plugging ug profile control sa bug-at nga mga reservoir sa lana. . Ang kalig-on sa gel sa cellulose ether usa sa labing hinungdanon nga mga timailhan alang sa pag-plug sa pormasyon, apan wala’y parehas nga sukaranan alang sa pamaagi sa pagsulay sa kusog niini. Kasagarang gigamit nga mga pamaagi sa pagtimbang-timbang sa kusog sa jelly, sama sa pamaagi sa obserbasyon - usa ka direkta ug ekonomikanhon nga pamaagi sa pagsulay sa kusog sa jelly, gamita ang jelly strength code table aron hukman ang lebel sa gel strength nga sukdon; rotation method – kasagarang gigamit nga instrumento mao ang Brookfield viscometer ug rheometer, ang temperatura sa Brookfield viscometer test sample limitado sulod sa 90°C; breakthrough vacuum nga paagi - sa diha nga ang hangin gigamit sa paglapas sa gel, ang maximum nga pagbasa sa pressure gauge nagrepresentar sa kalig-on sa gel. Ang mekanismo sa gelling sa jelly mao ang pagdugang ug cross-linking agent sa polymer solution. Ang cross-linking agent ug ang polymer chain konektado sa kemikal nga mga gapos aron maporma ang usa ka spatial network structure, ug ang liquid phase giputos niini, aron ang tibuok nga sistema mawad-an sa fluidity, ug unya mausab Alang sa jelly, kini nga proseso dili mabalik ug usa ka kemikal nga pagbag-o. Ang mekanismo sa gel sa cellulose ether mao nga sa ubos nga temperatura, ang mga macromolecules sa cellulose ether gilibutan sa gagmay nga mga molekula sa tubig pinaagi sa hydrogen bonds aron mahimong usa ka tubigon nga solusyon. Samtang ang temperatura sa solusyon mosaka, ang hydrogen bonds malaglag, ug ang dagkong mga molekula sa cellulose ether Ang estado diin ang mga molekula magtigum pinaagi sa interaksyon sa hydrophobic nga mga grupo aron mahimong usa ka gel usa ka pisikal nga pagbag-o. Bisan kung ang mekanismo sa gelation sa duha lahi, ang hitsura adunay parehas nga kahimtang, nga mao, usa ka dili molihok nga semi-solid nga estado ang naporma sa tulo-ka-dimensional nga wanang. Kung ang pamaagi sa pagtimbang-timbang sa kusog sa jelly angay alang sa pagtimbang-timbang sa kusog sa cellulose ether gel kinahanglan nga eksplorasyon ug eksperimento nga pag-verify. Niini nga papel, tulo ka tradisyonal nga mga pamaagi ang gigamit sa pagtimbang-timbang sa kalig-on sa cellulose ether gels: pamaagi sa obserbasyon, pamaagi sa rotation ug breakthrough vacuum nga pamaagi, ug usa ka positibo nga pressure breakthrough nga pamaagi ang naporma niini nga basehan.

1. Eksperimento nga bahin

1.1 Pangunang eksperimento nga kagamitan ug instrumento

Electric kanunay nga temperatura sa tubig kaligoanan, DZKW-S-6, Beijing Yongguangming Medical Instrument Co., Ltd.; taas nga temperatura ug taas nga pressure rheometer, MARS-III, Germany HAAKE nga kompanya; circulating water multi-purpose vacuum pump, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co., Ltd.; sensor, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd.; pressure acquisition system, Shandong Zhongshi Dashiyi Technology Co., Ltd.; colorimetric tube, 100 mL, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co., Ltd.; taas nga temperatura resistant bildo nga botelya , 120 mL, Schott Glass Works, Germany; high-purity nitrogen, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 Eksperimental nga mga sampol ug pagpangandam

Hydroxypropyl methylcellulose ether, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; dissolve 2g, 3g ug 4g sa hydroxypropylmethylcellulose ether sa 50 mL init nga tubig sa 80℃, isagol pag-ayo ug idugang ang 25℃sa 50 mL nga bugnaw nga tubig, ang mga sample hingpit nga natunaw aron maporma ang mga solusyon sa cellulose ether nga adunay konsentrasyon nga 0.02g/mL, 0.03g/mL ug 0.04g/mL matag usa.

1.3 Eksperimental nga pamaagi sa cellulose ether gel nga pagsulay sa kusog

(1) Gisulayan pinaagi sa pamaagi sa obserbasyon. Ang kapasidad sa lapad nga baba nga high-temperature-resistant nga mga botelya nga bildo nga gigamit sa eksperimento mao ang 120mL, ug ang gidaghanon sa cellulose ether nga solusyon mao ang 50mL. Ibutang ang giandam nga mga solusyon sa cellulose ether nga adunay mga konsentrasyon nga 0.02g/mL, 0.03g/mL ug 0.04g/mL sa usa ka taas nga temperatura nga resistant nga bildo nga botelya, balit-a kini sa lain-laing mga temperatura, ug itandi ang labaw sa tulo ka lain-laing mga konsentrasyon sumala sa gel strength code. Gisulayan ang gelling strength sa cellulose ether aqueous solution.

(2) Gisulayan pinaagi sa rotation method. Ang instrumento sa pagsulay nga gigamit niini nga eksperimento mao ang taas nga temperatura ug taas nga presyur nga rheometer. Ang cellulose ether aqueous solution nga adunay konsentrasyon nga 2% gipili ug gibutang sa usa ka drum alang sa pagsulay. Ang rate sa pagpainit mao ang 5℃/10 min, ang shear rate mao ang 50 s-1, ug ang oras sa pagsulay mao ang 1 min. , Ang sakup sa pagpainit mao ang 40～110℃.

(3) Gisulayan pinaagi sa breakthrough vacuum nga pamaagi. Ikonektar ang colorimetric nga mga tubo nga adunay sulod nga gel, i-on ang vacuum pump, ug basaha ang maximum nga pagbasa sa pressure gauge kung ang hangin molusot sa gel. Ang matag sample gipadagan tulo ka beses aron makuha ang kasagaran nga kantidad.

(4) Pagsulay pinaagi sa positibo nga paagi sa presyur. Sumala sa prinsipyo sa breakthrough vacuum degree nga pamaagi, among gipauswag kini nga eksperimento nga pamaagi ug gisagop ang pamaagi sa positibo nga pressure breakthrough. Ikonektar ang colorimetric nga mga tubo nga adunay sulod nga gel, ug gamita ang pressure acquisition system aron sulayan ang kalig-on sa cellulose ether gel. Ang kantidad sa gel nga gigamit sa eksperimento mao ang 50mL, ang kapasidad sa colorimetric tube mao ang 100mL, ang sulod nga diametro mao ang 3cm, ang sulod nga diametro sa circular tube nga gisal-ut ngadto sa gel mao ang 1cm, ug ang insertion giladmon mao ang 3cm. Hinay-hinay i-on ang switch sa nitrogen cylinder. Kung ang gipakita nga datos sa presyur kalit ug kusog nga nahulog, kuhaa ang labing taas nga punto ingon ang kantidad sa kusog nga gikinahanglan aron makalusot sa gel. Ang matag sample gipadagan tulo ka beses aron makuha ang kasagaran nga kantidad.

2. Mga resulta sa eksperimento ug panaghisgot

2.1 Ang paggamit sa pamaagi sa obserbasyon aron masulayan ang kusog sa gel sa cellulose ether

Ingon usa ka sangputanan sa pagtimbang-timbang sa kusog sa gel sa cellulose ether pinaagi sa obserbasyon, pagkuha sa solusyon sa cellulose ether nga adunay konsentrasyon nga 0.02 g / mL ingon usa ka pananglitan, mahibal-an nga ang lebel sa kusog mao ang A kung ang temperatura 65.°C, ug ang kalig-on magsugod sa pagdugang sa ingon nga ang temperatura mosaka, sa diha nga ang temperatura moabot sa 75℃, kini nagpresentar sa usa ka gel nga kahimtang, ang kalig-on nga grado mausab gikan sa B ngadto sa D, ug sa diha nga ang temperatura mosaka ngadto sa 120℃, ang grado sa kalig-on nahimong F. Makita nga ang resulta sa pagtimbangtimbang niini nga pamaagi sa pagtimbang-timbang nagpakita lamang sa lebel sa kalig-on sa gel, apan dili magamit ang datos aron ipahayag ang piho nga kalig-on sa gel, nga mao, kini qualitative apan dili. quantitative. Ang bentaha sa kini nga pamaagi mao nga ang operasyon yano ug intuitive, ug ang gel nga adunay gikinahanglan nga kusog mahimong ma-screen nga barato sa kini nga pamaagi.

2.2 Paggamit sa pamaagi sa rotation aron masulayan ang kusog sa gel sa cellulose ether

Kung ang solusyon gipainit sa 80°C, ang viscosity sa solusyon mao ang 61 mPa·s, unya ang viscosity paspas nga pagtaas, ug pagkab-ot sa usa ka maximum nga bili sa 46 790 mPa·s sa 100°C, ug unya ang kusog mikunhod. Dili kini nahiuyon sa naobserbahan kaniadto nga panghitabo nga ang viscosity sa hydroxypropyl methylcellulose ether aqueous solution nagsugod sa pagtaas sa 65°C, ug ang mga gel makita sa mga 75°C ug ang kusog nagpadayon sa pagdugang. Ang rason alang niini nga panghitabo mao nga ang gel nabuak tungod sa rotation sa rotor sa diha nga pagsulay sa gel kalig-on sa cellulose ether, nga miresulta sa sayop nga data sa gel kusog sa sunod nga mga temperatura. Busa, kini nga pamaagi dili angay alang sa pagtimbang-timbang sa kalig-on sa cellulose ether gels.

2.3 Paggamit sa breakthrough vacuum nga paagi sa pagsulay sa gel kusog sa cellulose ether

Ang mga resulta sa eksperimento sa cellulose ether gel nga kusog gisusi pinaagi sa breakthrough vacuum nga pamaagi. Kini nga pamaagi wala maglakip sa rotation sa rotor, busa ang problema sa colloidal shearing ug breaking tungod sa rotation sa rotor mahimong malikayan. Gikan sa mga resulta sa eksperimento sa ibabaw, makita nga kini nga pamaagi mahimo nga masulayan sa quantitatively ang kalig-on sa gel. Sa diha nga ang temperatura mao ang 100°C, ang kalig-on sa cellulose ether gel nga adunay konsentrasyon nga 4% mas dako pa kay sa 0.1 MPa (ang maximum vacuum degree), ug ang kalig-on dili masukod nga labaw sa 0.1 MPa. Ang kusog sa gel, nga mao, ang taas nga limitasyon sa kusog sa gel nga gisulayan sa kini nga pamaagi mao ang 0.1 MPa. Sa niini nga eksperimento, ang kalig-on sa cellulose ether gel mao ang labaw pa kay sa 0.1 MPa, mao nga kini nga pamaagi dili angay alang sa pagtimbang-timbang sa kalig-on sa cellulose eter gel.

2.4 Ang paggamit sa positibo nga pamaagi sa presyur aron masulayan ang kusog sa gel sa cellulose ether

Ang positibo nga pamaagi sa presyur gigamit sa pagtimbang-timbang sa mga resulta sa eksperimento sa cellulose ether gel nga kusog. Makit-an nga kini nga pamaagi mahimo nga quantitatively pagsulay sa gel nga adunay kusog nga labaw sa 0.1 MPa. Ang sistema sa pagkuha sa datos nga gigamit sa eksperimento naghimo sa mga resulta sa eksperimento nga mas tukma kaysa sa artipisyal nga pagbasa nga datos sa paagi sa vacuum degree.

3. Panapos

Ang kusog sa gel sa cellulose ether nagpakita sa usa ka kinatibuk-ang pagtaas sa uso sa pagtaas sa temperatura. Ang rotation method ug ang breakthrough vacuum method dili angay alang sa pagtino sa kalig-on sa cellulose ether gel. Ang pamaagi sa obserbasyon mahimo lamang nga qualitatively pagsukod sa kalig-on sa cellulose ether gel, ug ang bag-ong gidugang nga positibo nga pamaagi sa presyur mahimo quantitatively pagsulay sa kalig-on sa cellulose ether gel.