Métode pikeun Penentuan Kakuatan Gél Éter Selulosa

Pikeun ngukur kakuatangél éter selulosa, artikel nu ngenalkeun yén sanajan gél selulosa éter jeung agén kontrol profil jelly-kawas boga mékanisme gelation béda, maranéhna bisa ngagunakeun kasaruaan dina penampilan, nyaeta, aranjeunna moal bisa ngalir sanggeus gelation Dina kaayaan semi-padet, metoda observasi ilahar dipaké, Metoda rotasi sareng metode terobosan vakum pikeun ngevaluasi kakuatan jelly dianggo pikeun ngira-ngira kakuatan gél éter selulosa, sareng metode terobosan tekanan positip anu énggal. The applicability tina opat métode ieu pikeun nangtukeun kakuatan gél éter selulosa dianalisis ngaliwatan percobaan. Hasilna nuduhkeun yén métode observasi ngan ukur bisa ngévaluasi kakuatan éter selulosa sacara kualitatif, métode rotasi henteu cocog pikeun ngévaluasi kakuatan éter selulosa, métode vakum ngan ukur tiasa ngévaluasi kakuatan éter selulosa kalayan kakuatan sahandapeun 0,1 MPa, sareng tekanan positif karek ditambahkeun Metoda ieu quantitatively bisa evaluate kakuatan gél éter selulosa.

kecap konci: jeli; gél selulosa éter; kakuatan; métode

0.Mukadimah

Agen kontrol profil basis jelly polimér paling loba dipaké dina plugging cai oilfield jeung kontrol profil. Nanging, dina taun-taun ayeuna, sistem éter selulosa éter anu sénsitip suhu sareng termal anu tiasa dibalikkeun laun-laun janten hotspot panalungtikan pikeun nyolok cai sareng kontrol profil dina waduk minyak beurat. . Kakuatan gél éter selulosa mangrupakeun salah sahiji indikator pangpentingna pikeun formasi plugging, tapi euweuh standar seragam pikeun metoda test kakuatan na. Métode anu biasa dianggo pikeun meunteun kakuatan jelly, sapertos metode observasi - metode langsung sareng ekonomis pikeun nguji kakuatan jelly, nganggo tabel kode kakuatan jelly pikeun nangtoskeun tingkat kakuatan gél anu bakal diukur; Métode rotasi - instrumen anu biasa dianggo nyaéta Brookfield viscometer sareng rheometer, suhu sampel uji viscometer Brookfield dugi ka 90°C; Metoda vakum terobosan - nalika hawa dipaké pikeun megatkeun ngaliwatan gél, bacaan maksimum gauge tekanan ngagambarkeun kakuatan gél. Mékanisme gelling jelly nyaéta nambahkeun agén cross-linking kana solusi polimér. Agén cross-linking jeung ranté polimér disambungkeun ku beungkeut kimia pikeun ngabentuk struktur jaringan spasial, sarta fase cair dibungkus dina eta, ku kituna sakabéh sistem leungiteun fluidity, lajeng transforms Pikeun jelly, prosés ieu teu malik jeung nyaéta parobahan kimiawi. Mékanisme gél éter selulosa nyaéta dina suhu nu handap, makromolekul éter selulosa dikurilingan ku molekul leutik cai ngaliwatan beungkeut hidrogén pikeun ngabentuk leyuran cai. Nalika suhu leyuran naék, beungkeut hidrogén ancur, sarta molekul badag tina selulosa éter Kaayaan dimana molekul datangna babarengan ngaliwatan interaksi gugus hidrofobik pikeun ngabentuk gél mangrupa parobahan fisik. Sanajan mékanisme gelation tina dua béda, penampilan boga kaayaan sarupa, nyaeta, hiji kaayaan semi-padet immobile kabentuk dina spasi tilu diménsi. Naha metode evaluasi kakuatan jelly cocog pikeun meunteun kakuatan gél éter selulosa peryogi éksplorasi sareng verifikasi ékspérimén. Dina makalah ieu, tilu métode tradisional dipaké pikeun evaluate kakuatan gél éter selulosa: métode observasi, métode rotasi jeung métode vakum narabas, sarta metoda narabas tekanan positif kabentuk dina dasar ieu.

1. Bagian ékspérimén

1.1 Alat sareng alat ékspérimén utama

Mandi cai suhu konstan listrik, DZKW-S-6, Beijing Yongguangming Médis Instrumen Co., Ltd.; suhu luhur sarta tekanan tinggi rheometer, MARS-III, Jérman HAAKE parusahaan; sirkulasi cai pompa vakum multi-tujuan, SHB-III, Gongyi Beureum Instrumen Equipment Co., Ltd.; sensor, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Téhnologi Co., Ltd.; Sistim akuisisi tekanan, Shandong Zhongshi Dashiyi Téhnologi Co., Ltd.; tube colorimetric, 100 ml, Tianjin Tianke Kaca Instrumen Manufaktur Co., Ltd.; botol kaca tahan suhu luhur , 120 ml, Schott Kaca Works, Jérman; nitrogén purity luhur, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 Sampel ékspérimén sareng persiapan

Hydroxypropyl methylcellulose éter, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; ngaleyurkeun 2g, 3g jeung 4g éter hidroksipropilmétilselulosa dina 50 ml cai panas dina suhu 80℃, aduk rata jeung tambahkeun 25℃tina 50 mL cai tiis, éta sampel sagemblengna leyur pikeun ngabentuk solusi éter selulosa kalayan konsentrasi 0.02g/mL, 0.03g/mL jeung 0.04g/mL mungguh.

1.3 Métode ékspérimén tés kakuatan gél éter selulosa

(1) Diuji ku cara obsérvasi. Kapasitas botol kaca tahan suhu-suhu lega-sungut anu digunakeun dina percobaan nyaéta 120mL, sareng volume larutan éter selulosa nyaéta 50mL. Pasang solusi éter selulosa anu disusun kalayan konsentrasi 0.02g/mL, 0.03g/mL sareng 0.04g/mL dina botol kaca tahan suhu luhur, balikkeun dina suhu anu béda, sareng bandingkeun tilu konsentrasi anu béda-béda dumasar kana kode kakuatan gél. Kakuatan gelling tina larutan cai éter selulosa diuji.

(2) Diuji ku métode rotasi. Instrumén tés anu digunakeun dina ieu percobaan nyaéta rhéometer suhu luhur sareng tekanan tinggi. Solusi cai selulosa éter kalayan konsentrasi 2% dipilih sareng disimpen dina kendang pikeun diuji. Laju pemanasan nyaéta 5℃/ 10 mnt, laju geser 50 s-1, sareng waktos uji 1 mnt. , Kisaran pemanasan nyaéta 40～110℃.

(3) Diuji ku métode vakum terobosan. Sambungkeun tabung colorimetric anu ngandung gél, hurungkeun pompa vakum, sareng baca bacaan maksimal tina gauge tekanan nalika hawa ngarecah kana gél. Unggal sampel dioperasikeun tilu kali pikeun ménta nilai rata.

(4) Uji ku métode tekanan positif. Nurutkeun kana prinsip metoda narabas vakum gelar, kami geus ningkat metoda eksperimen ieu jeung diadopsi metoda narabas tekanan positif. Sambungkeun tabung kolorimétri anu ngandung gél, sareng nganggo sistem akuisisi tekanan pikeun nguji kakuatan gél éter selulosa. Jumlah gél anu digunakeun dina percobaan nyaéta 50mL, kapasitas tabung kolorimétri nyaéta 100mL, diaméter jero nyaéta 3cm, diaméter jero tabung sirkular anu diselapkeun kana gél nyaéta 1cm, sareng jerona sisipan nyaéta 3cm. Lalaunan hurungkeun saklar silinder nitrogén. Lamun data tekanan ditampilkeun pakait dumadakan sarta sharply, nyokot titik pangluhurna salaku nilai kakuatan diperlukeun pikeun megatkeun ngaliwatan gél nu. Unggal sampel dioperasikeun tilu kali pikeun meunangkeun nilai rata-rata.

2. Hasil ékspérimén jeung diskusi

2.1 Larapna métode observasi pikeun nguji kakuatan gél éter selulosa

Salaku hasil ngevaluasi kakuatan gél éter selulosa ku observasi, nyandak solusi éter selulosa kalayan konsentrasi 0,02 g/mL sabagé conto, tiasa dipikanyaho yén tingkat kakuatan nyaéta A nalika suhu 65°C, sareng kakuatan mimiti ningkat nalika suhu naék, nalika suhu ngahontal 75℃, éta nampilkeun kaayaan gél, kelas kakuatan robih tina B ka D, sareng nalika suhu naék ka 120℃, kelas kakuatan jadi F. Ieu bisa ditempo yén hasil evaluasi metoda evaluasi ieu ngan nembongkeun tingkat kakuatan gél, tapi teu bisa ngagunakeun data pikeun nganyatakeun kakuatan husus tina gél, nyaeta, kualitatif tapi henteu. kuantitatif. Kauntungannana metoda ieu nyaeta operasi basajan tur intuitif, sarta gél kalawan kakuatan diperlukeun bisa diayak murah ku metoda ieu.

2.2 Applicability sahiji metodeu rotasi pikeun nguji kakuatan gél éter selulosa

Nalika leyuran dipanaskeun nepi ka 80°C, viskositas leyuran nyaéta 61 mPa·s, mangka viskositas naek gancang, sarta ngahontal nilai maksimum 46 790 mPa·s dina 100°C, lajeng kakuatan nurun. Ieu inconsistent jeung fenomena observasi saméméhna yén viskositas hydroxypropyl methylcellulose éter leyuran cai mimiti ningkat dina 65°C, sareng gél muncul sakitar 75°C jeung kakuatan terus ningkat. Alesan pikeun fenomena ieu nyaéta gél rusak alatan rotasi rotor nalika nguji kakuatan gél éter selulosa, hasilna data lepat kakuatan gél dina suhu saterusna. Ku alatan éta, métode ieu teu cocog keur evaluating kakuatan gél éter selulosa.

2.3 Applicability sahiji metodeu vakum narabas pikeun nguji kakuatan gél éter selulosa

Hasil ékspérimén kakuatan gél éter selulosa dievaluasi ku metode vakum terobosan. Metoda ieu teu ngalibetkeun rotasi rotor, jadi masalah shearing koloid jeung megatkeun disababkeun ku rotasi rotor nu bisa dihindari. Tina hasil ékspérimén di luhur, bisa katitén yén métode ieu sacara kuantitatif bisa nguji kakuatan gél. Nalika suhu 100°C, kakuatan gél éter selulosa kalayan konsentrasi 4% leuwih gede ti 0,1 MPa (gelar vakum maksimum), sarta kakuatan teu bisa diukur leuwih gede ti 0,1 MPa. Kakuatan gél, nyaéta, wates luhur kakuatan gél anu diuji ku metode ieu nyaéta 0,1 MPa. Dina percobaan ieu, kakuatan gél selulosa éter leuwih gede ti 0,1 MPa, jadi metoda ieu teu cocog pikeun evaluating kakuatan selulosa éter gél.

2.4 The applicability sahiji metodeu tekanan positif pikeun nguji kakuatan gél éter selulosa

Métode tekanan positif digunakeun pikeun ngévaluasi hasil ékspérimén kakuatan gél éter selulosa. Ieu bisa ditempo yén métode kuantitatif bisa nguji gél kalawan kakuatan luhur 0,1 MPa. Sistem akuisisi data anu digunakeun dina ékspérimén ngajadikeun hasil ékspérimén langkung akurat tibatan data bacaan jieunan dina metode gelar vakum.

3. Kacindekan

Kakuatan gél éter selulosa nunjukkeun tren ningkat sacara umum kalayan paningkatan suhu. Métode rotasi sareng metode vakum terobosan henteu cocog pikeun nangtukeun kakuatan gél éter selulosa. Métode observasi ngan bisa qualitatively ngukur kakuatan selulosa éter gél, jeung métode tekanan positif karek ditambahkeun kuantitatif bisa nguji kakuatan selulosa éter gél.