Tsellyuloza efirining gel mustahkamligini aniqlash usuli

ning kuchini o'lchash uchuntsellyuloza efir jeli, maqolada tsellyuloza efir jeli va jele o'xshash profilni nazorat qilish agentlari turli xil jelleşme mexanizmlariga ega bo'lsa-da, ular tashqi ko'rinishdagi o'xshashlikdan foydalanishlari mumkin, ya'ni jelleşmedan keyin oqishi mumkin emas. Yarim qattiq holatda, tez-tez ishlatiladigan kuzatish usuli, jele kuchini baholash uchun aylanish usuli va vakuum sindirish usuli tsellyuloza efir jelining kuchini baholash uchun ishlatiladi va yangi musbat bosimli sindirish usuli qo'shiladi. Ushbu to'rtta usulning tsellyuloza efir jeli kuchini aniqlashda qo'llanilishi tajribalar orqali tahlil qilindi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, kuzatish usuli tsellyuloza efirining kuchini faqat sifat jihatidan baholashi mumkin, aylanish usuli tsellyuloza efirining kuchini baholash uchun mos emas, vakuum usuli faqat 0,1 MPa dan past bo'lgan tsellyuloza efirining kuchini baholashi mumkin va yangi qo'shilgan musbat bosim Ushbu usul tsellyuloza efir jelining kuchini miqdoriy jihatdan baholashi mumkin.

Kalit so'zlar: jele; tsellyuloza efir jeli; kuch; usuli

0.Muqaddima

Polimer jele asosidagi profilni nazorat qilish agentlari eng ko'p neft konidagi suvni ulash va profilni boshqarishda qo'llaniladi. Biroq, so'nggi yillarda haroratga sezgir va termal qayta tiklanadigan jel tsellyuloza efirini ulash va boshqarish tizimi asta-sekin og'ir neft rezervuarlarida suvni ulash va profilni nazorat qilish uchun tadqiqot nuqtasiga aylandi. . Tsellyuloza efirining jel kuchi hosil bo'lishining eng muhim ko'rsatkichlaridan biridir, ammo uning kuchini tekshirish usuli uchun yagona standart yo'q. Jel kuchini baholash uchun tez-tez ishlatiladigan usullar, masalan, kuzatish usuli - jele kuchini sinash uchun to'g'ridan-to'g'ri va tejamkor usul, jelning kuchini o'lchash uchun jel kuchining kod jadvalidan foydalaning; aylanish usuli - tez-tez ishlatiladigan asboblar Brukfild viskozimetri va reometrdir, Brukfild viskozimetri sinov namunasining harorati 90 ° C ichida cheklangan.°C; sindirish vakuum usuli - havo jelni sindirish uchun ishlatilganda, bosim o'lchagichning maksimal ko'rsatkichi jelning kuchini ifodalaydi. Jelning jelleşme mexanizmi polimer eritmasiga o'zaro bog'lovchi vositani qo'shishdir. O'zaro bog'lovchi vosita va polimer zanjiri fazoviy tarmoq strukturasini hosil qilish uchun kimyoviy bog'lar bilan bog'lanadi va suyuqlik fazasi unga o'raladi, shunda butun tizim suyuqlikni yo'qotadi va keyin aylanadi Jelly uchun bu jarayon qaytarilmaydi va kimyoviy o'zgarishdir. Tsellyuloza efirining gel mexanizmi shundan iboratki, past haroratda tsellyuloza efirining makromolekulalari suvli eritma hosil qilish uchun vodorod aloqalari orqali kichik suv molekulalari bilan o'ralgan. Eritmaning harorati ko'tarilgach, vodorod aloqalari vayron bo'ladi va tsellyuloza efirining yirik molekulalari Hidrofob guruhlarning o'zaro ta'sirida molekulalarning jel hosil qilish uchun birlashishi holati jismoniy o'zgarishdir. Ikkalasining jelleşme mexanizmi har xil bo'lsa-da, tashqi ko'rinishi o'xshash holatga ega, ya'ni uch o'lchamli fazoda harakatsiz yarim qattiq holat hosil bo'ladi. Jel kuchini baholash usuli tsellyuloza efir jelining kuchini baholash uchun mos keladimi yoki yo'qligini tekshirish va eksperimental tekshirish kerak. Ushbu maqolada tsellyuloza efir jellarining kuchini baholash uchun uchta an'anaviy usul qo'llaniladi: kuzatish usuli, aylanish usuli va sindirish vakuum usuli va shu asosda musbat bosimli sindirish usuli shakllanadi.

1. Eksperimental qism

1.1 Asosiy tajriba jihozlari va asboblari

Elektr doimiy haroratli suv hammomi, DZKW-S-6, Pekin Yongguangming Medical Instrument Co., Ltd.; yuqori harorat va yuqori bosimli reometr, MARS-III, Germaniya HAAKE kompaniyasi; aylanma suv ko'p maqsadli vakuum nasosi, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co., Ltd.; sensor, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd.; bosim olish tizimi, Shandong Zhongshi Dashiyi Technology Co., Ltd.; kolorimetrik naycha, 100 ml, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co., Ltd.; yuqori haroratga chidamli shisha butilka, 120 ml, Schott Glass Works, Germaniya; yuqori toza azot, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 Eksperimental namunalar va tayyorlash

Gidroksipropil metiltsellyuloza efiri, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; 2 g, 3 g va 4 g gidroksipropilmetiltsellyuloza efirini 50 ml 80 dagi issiq suvda eritib yuboring.℃, yaxshilab aralashtiramiz va 25 qo'shing℃50 ml sovuq suvda namunalar mos ravishda 0,02 g/ml, 0,03 g/ml va 0,04 g/ml konsentratsiyali tsellyuloza efir eritmalarini hosil qilish uchun butunlay eritildi.

1.3 Tsellyuloza efir jelining mustahkamligini tekshirishning eksperimental usuli

(1) Kuzatuv usuli bilan sinovdan o'tgan. Tajribada ishlatiladigan keng og'izli yuqori haroratga chidamli shisha butilkalarning hajmi 120 ml, tsellyuloza efir eritmasining hajmi esa 50 ml. Tayyorlangan tsellyuloza efir eritmalarini 0,02 g/ml, 0,03 g/ml va 0,04 g/ml konsentratsiyali yuqori haroratga chidamli shisha idishga soling, uni turli haroratlarda aylantiring va yuqoridagi uch xil konsentratsiyani gelning mustahkamlik kodiga muvofiq solishtiring. Tsellyuloza efirining suvli eritmasining jelleşme kuchi sinovdan o'tkazildi.

(2) aylanish usuli bilan sinovdan o'tgan. Ushbu tajribada ishlatiladigan sinov asbobi yuqori harorat va yuqori bosimli reometrdir. 2% konsentratsiyali tsellyuloza efirining suvli eritmasi tanlanadi va sinov uchun barabanga joylashtiriladi. Isitish tezligi 5 ga teng℃/10 min, kesish tezligi 50 s-1, sinov vaqti esa 1 min. , Isitish diapazoni 40～110℃.

(3) Vakuumli vakuum usuli bilan sinovdan o'tgan. Jelni o'z ichiga olgan kolorimetrik naychalarni ulang, vakuum pompasini yoqing va havo jeldan o'tib ketganda bosim o'lchagichning maksimal ko'rsatkichini o'qing. O'rtacha qiymatni olish uchun har bir namuna uch marta ishlaydi.

(4) Musbat bosim usuli bilan sinov. Vakuum darajasining sindirish usuli printsipiga ko'ra, biz ushbu eksperimental usulni takomillashtirdik va musbat bosimli yutuq usulini qabul qildik. Jelni o'z ichiga olgan kolorimetrik naychalarni ulang va tsellyuloza efir jelining kuchini tekshirish uchun bosimni yig'ish tizimidan foydalaning. Tajribada ishlatiladigan jel miqdori 50 ml, kolorimetrik nayning sig'imi 100 ml, ichki diametri 3 sm, jelga kiritilgan dumaloq naychaning ichki diametri 1 sm, kiritish chuqurligi 3 sm. Azot tsilindrining kalitini sekin yoqing. Ko'rsatilgan bosim ma'lumotlari to'satdan va keskin tushib ketganda, jelni sindirish uchun zarur bo'lgan quvvat qiymati sifatida eng yuqori nuqtani oling. O'rtacha qiymatni olish uchun har bir namuna uch marta ishlaydi.

2. Eksperimental natijalar va muhokama

2.1 Tsellyuloza efirining jel kuchini sinash uchun kuzatish usulining qo'llanilishi

Tsellyuloza efirining gel kuchini kuzatish yo‘li bilan baholash natijasida, konsentratsiyasi 0,02 g/ml bo‘lgan tsellyuloza efir eritmasini misol qilib olsak, harorat 65 ga teng bo‘lganda mustahkamlik darajasi A ekanligini bilish mumkin.°C, va harorat oshgani sayin kuch o'sishni boshlaydi , harorat 75 ga yetganda℃, u jel holatini taqdim etadi, quvvat darajasi B dan D ga o'zgaradi va harorat 120 ga ko'tarilganda℃, kuch darajasi F ga aylanadi. Ko'rinib turibdiki, ushbu baholash usulining baholash natijasi faqat jelning kuch darajasini ko'rsatadi, lekin jelning o'ziga xos kuchini ifodalash uchun ma'lumotlardan foydalana olmaydi, ya'ni u sifatli, lekin emas. miqdoriy. Ushbu usulning afzalligi shundaki, operatsiya oddiy va intuitivdir va kerakli quvvatga ega bo'lgan jelni bu usul bilan arzon narxda ekranlash mumkin.

2.2 Tsellyuloza efirining jel kuchini sinash uchun aylanish usulining qo'llanilishi

Eritma 80 ga qizdirilganda°C, eritmaning yopishqoqligi 61 mPa·s, keyin yopishqoqlik tez o'sib boradi va maksimal qiymat 46 790 mPa ga etadi.·s 100 da°C, keyin esa kuch kamayadi. Bu gidroksipropil metiltsellyuloza efirining suvli eritmasining qovushqoqligi 65 dan oshib borishi haqidagi ilgari kuzatilgan hodisaga mos kelmaydi.°C va jellar 75 atrofida paydo bo'ladi°C va kuch o'sishda davom etmoqda. Ushbu hodisaning sababi, tsellyuloza efirining jel kuchini sinab ko'rishda rotorning aylanishi tufayli jelning sinishi, natijada keyingi haroratlarda jel kuchining noto'g'ri ma'lumotlari. Shuning uchun bu usul tsellyuloza efir jellarining kuchini baholash uchun mos emas.

2.3 Tsellyuloza efirining jel kuchini sinash uchun sindiruvchi vakuum usulining qo'llanilishi

Tsellyuloza efir jeli kuchining eksperimental natijalari sindiruvchi vakuum usuli bilan baholandi. Ushbu usul rotorning aylanishini o'z ichiga olmaydi, shuning uchun rotorning aylanishidan kelib chiqadigan kolloid kesish va sinish muammosidan qochish mumkin. Yuqoridagi eksperimental natijalardan ko'rinib turibdiki, bu usul jelning mustahkamligini miqdoriy jihatdan tekshirishi mumkin. Harorat 100 bo'lganda°C, konsentratsiyasi 4% bo'lgan tsellyuloza efir jelining kuchi 0,1 MPa dan (maksimal vakuum darajasi) kattaroqdir va quvvatni 0,1 MPa dan ortiq o'lchash mumkin emas. Jelning mustahkamligi, ya'ni bu usul bilan sinovdan o'tgan gel kuchining yuqori chegarasi 0,1 MPa. Ushbu tajribada tsellyuloza efir jelining kuchi 0,1 MPa dan katta, shuning uchun bu usul tsellyuloza efir jelining kuchini baholash uchun mos emas.

2.4 Tsellyuloza efirining jel kuchini sinash uchun musbat bosim usulining qo'llanilishi

Tsellyuloza efir jeli kuchining eksperimental natijalarini baholash uchun ijobiy bosim usuli ishlatilgan. Ko'rinib turibdiki, bu usul 0,1 MPa dan yuqori quvvatga ega jelni miqdoriy jihatdan sinab ko'rishi mumkin. Tajribada qo'llaniladigan ma'lumotlarni yig'ish tizimi eksperimental natijalarni vakuum darajasi usulida sun'iy o'qish ma'lumotlariga qaraganda aniqroq qiladi.

3. Xulosa

Tsellyuloza efirining jel kuchi haroratning oshishi bilan umumiy o'sish tendentsiyasini ko'rsatdi. Tsellyuloza efir jelining kuchini aniqlash uchun aylanish usuli va sindiruvchi vakuum usuli mos kelmaydi. Kuzatish usuli faqat tsellyuloza efir jelining kuchini sifat jihatidan o'lchashi mumkin va yangi qo'shilgan musbat bosim usuli tsellyuloza efir jelining kuchini miqdoriy jihatdan sinab ko'rishi mumkin.