聚合物微球调剖剂流变性实验研究

聚合物流变试验及应用聚合物流变试验是指通过外力作用下测量材料的流动性和变形性质的实验方法。

它主要应用于测定聚合物材料在不同温度、压力和剪切速率条件下的流变特性，为材料的设计和加工提供重要的参考依据。

聚合物材料的流变特性与材料的结构、分子量分布、共聚能力等因素密切相关。

聚合物在受力作用下会发生流变行为，包括剪切变形、蠕变和弹性回复等。

聚合物流变试验能够定量地反映出材料的流变性质，包括黏度、剪切应力、弹性模量等。

常见的聚合物流变试验有旋转粘度法、挤出流变法、动态力学分析法等。

旋转粘度法是通过旋转流变仪来测量材料的粘度，能够得到材料在不同剪切速率下的流变曲线。

挤出流变法是将材料通过模具挤出，通过测量挤出压力来反映材料的流变性质。

动态力学分析法是利用动态力学分析仪，通过对材料施加振动或周期性应变来测量其弹性模量、剪切模量等参数。

聚合物流变试验在聚合物材料的研究与应用中具有重要作用。

首先，它可以帮助研究者了解聚合物材料的流变性质，为聚合物材料的设计和合成提供依据。

其次，聚合物流变试验可以评估聚合物材料的加工性能，包括熔融加工和成型加工等。

通过对材料的流变特性进行测定，可以确定最佳的加工工艺参数，以提高材料的加工效率和产品质量。

此外，聚合物流变试验还可以判断聚合物材料的稳定性和变形行为，为聚合物材料的应用提供参考。

在聚合物材料的应用中，聚合物流变试验可以用于评估材料的性能和使用寿命。

通过测量材料的流变特性，可以了解其在不同应力条件下的变形行为，以预测材料在实际应用中的稳定性和可靠性。

此外，聚合物流变试验还可以用于研究聚合物材料的改性和加工过程中的变形行为。

通过对材料的流变特性进行研究，可以改进材料的性能，并提高材料的加工性能和机械性能。

综上所述，聚合物流变试验是研究聚合物材料流变性质的重要手段。

通过测定和分析材料的流变特性，可以评价和改善材料的加工性能和使用性能，为聚合物材料的设计和应用提供科学依据。

在未来的研究和应用中，聚合物流变试验将继续发挥重要作用，促进聚合物材料领域的发展与进步。

第1篇一、实验目的本次实验旨在研究不同条件下聚合物材料的流变性能，包括剪切粘度、剪切速率、离模膨胀效应等，以期为聚合物材料的加工和应用提供理论依据。

二、实验原理流变学是研究物质在外力作用下流动和变形的学科。

聚合物材料在加工过程中，如注塑、挤出等，会受到剪切应力、剪切速率和温度等外界因素的影响，从而表现出不同的流变性能。

本实验通过改变实验条件，研究聚合物材料的流变性能，并分析其影响因素。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等聚合物材料。

2. 实验仪器：流变仪、温度控制器、剪切速率控制器、电子天平、烘箱等。

四、实验方法1. 样品制备：将聚合物材料分别加热至熔融状态，然后倒入模具中，制成一定厚度的样品。

2. 实验步骤：（1）将样品放入流变仪的样品盒中，设置实验温度和剪切速率。

（2）启动流变仪，记录剪切应力、剪切速率、温度等数据。

（3）分析数据，研究聚合物材料的流变性能。

五、实验结果与分析1. 剪切粘度与剪切速率的关系实验结果表明，不同聚合物材料的剪切粘度随剪切速率的变化规律不同。

对于PE、PP等聚合物材料，剪切粘度随剪切速率的增加而降低，表现出剪切变稀现象；而对于PVC等聚合物材料，剪切粘度随剪切速率的增加而增加，表现出剪切变稠现象。

2. 离模膨胀效应实验结果表明，聚合物材料的离模膨胀效应与其分子结构和加工条件密切相关。

在相同条件下，PE、PP等聚合物材料的离模膨胀效应较小，而PVC等聚合物材料的离模膨胀效应较大。

3. 温度对流变性能的影响实验结果表明，温度对聚合物材料的流变性能有显著影响。

随着温度的升高，聚合物材料的剪切粘度降低，离模膨胀效应增大。

六、结论1. 不同聚合物材料的流变性能与其分子结构和加工条件密切相关。

2. 剪切速率、温度等因素对聚合物材料的流变性能有显著影响。

3. 了解聚合物材料的流变性能有助于优化加工工艺，提高产品质量。

七、实验注意事项1. 实验过程中应注意安全操作，避免发生意外事故。

聚合物微球渗流实验研究王齐禄;陈晓宇;王尤富;王翔【摘要】实验通过用微管中的渗流模型方法,替代传统的填砂模型方法,研究聚合物微球在不同压差情况下在不同直径微管中的流动情况.实验表明:流量与压力梯度存在着正比例关系,如果压力梯度增加,流量也会跟着增大;驱替压力设置成0.6 MPa,温度相等时,流体速度会随着溶液浓度的增加而越来越慢;纯水在5μ.tm和10 μtm 直径的微管里流动的时候,存在启动压力梯度,加入一点聚合物就能很好地消除;通过实验和理论研究表明:使用Kozeny-Carman模型来计算多孔介质的渗透率是可行的;品质好的聚合物微球应该在多孔介质中表现出一定的流动性,进入大孔道后与地层相互作用,最终堵塞大孔道.因此从渗流特征上,好的聚合物微球应该有以下三个标准:微球进入水中以后,其稳定性和分散性都要求表现良好;溶液在5微米及以上微管中具有良好的流动性,不宜堵塞;微球聚合短时间内膨胀(或者变性),起到在大孔道中的封堵效果.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)008【总页数】4页(P1744-1747)【关键词】聚合物微球;渗流;微管;非均质【作者】王齐禄;陈晓宇;王尤富;王翔【作者单位】长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100【正文语种】中文【中图分类】TE357由于我国大部分油田都是陆相沉积，油藏的非均质性较大，并且目前油田大多已经进入开发中后期，含水率已经变得很高。

聚合物驱是提高采收率最简单的一种方法。

从聚合物驱工业化应用几十年里我们认识到：聚合物驱可以降低水相流度，改善流度比，提高波及系数，在一定程度上还可以提高驱油效率。

在聚合物乳液封堵地层作业中，封堵效果的好坏程度是会受聚合物微球注入孔径分布，注入深度和微球具体堵塞情况的影响。

同时，研究表明Darcy定律用来描述低渗透油藏并不精确。

481 地层概况安塞油田主力油藏CⅥ储层属于成岩型为主的沉积-成岩型硬砂质长石细砂岩，储层经受强烈的成岩作用，孔隙结构复杂，压汞资料表明，储层孔喉类型为“小孔隙-细微吼道型”。

油层微裂缝发育，主要发育近东西向和近南北向的天然微裂缝，次向为北东向、北西向。

在原始地层压力下，裂缝成闭合状态，注水后隐裂缝方位为北东-南西向。

主力油层有效厚度可达25.0m，平均有效厚度12.2m，有效孔隙度12.4%，空气渗透率1.29mD。

2 水驱规律及剩余油研究安塞油田主力长6油藏经过30余年注水开发，相继进入中高含水期，注采比高、存水率低，油藏无效注水突出，平面、剖面矛盾突出。

2.1 平面水驱特征 镜下岩心观察显示，呈扁平状的原始沉积颗粒定向排列，这种定向分布决定了孔隙、喉道的形状及各向异性特点，造成水驱单方向性驱替特征突出，降低了平面水驱波及体积和动用程度。

平面动用主要呈“线状分布”，集中在20~30m的主河道砂体中，位于主河道侧翼的水下分流浅河道和水下分流浅滩及分流间湾薄层砂体是剩余油集中分布的区域。

2.2 剖面水驱特征 剖面上受裂缝或渗透率非均质性影响，不同砂体、层段水洗状况及动用差异大。

剩余油集中在低渗及致密层段，具有以下特点：（1）高低水淹段相间分布，油井的水淹主要是由于高渗层段注水“单层突进”。

主要水洗层段的物性相对较好、渗透率较高，物性较差的层段剩余油较为富集。

（2）岩心核磁共振分析，1~10mD的低渗段含油饱和度下降了20.6%，低于0.3mD的致密段下降了8.8%，但主力层段初始油饱高，剩余油饱和度仍大大高于低渗及致密层段。

另外，王窑加密区46口加密井104段水淹段统计资料显示，水淹程度越高相应渗透率高，含油饱和度下降越明显。

3 注入工艺参数优化及效果评价聚合物微球是以丙烯酰胺AM、耐温抗盐共聚单体（AMPH）、交联剂（MBA）为原材料，通过反相乳液聚合法制成的粒径等级不同的交联非线性聚合物。

聚合物微球作为一种有效的调驱剂具有以下特点：（1）耐温、耐盐、能移动、有弹性、不易剪切；（2）初始尺寸小，溶胀速度和变形性可调，能进入地层深部的纳米材料［1］；（3）水化好，水中稳定存在，可实现在线注入；（4）封堵地层孔喉浓度低、用量少、安全环保。

纳米级聚合物微深度调剖及驱油技术研究Zhao Hua*, Meiqin Lin, Zhaoxia Dong, Mingyuan Li, Guiqing Zhang, Jie YangResearch Institute of Enhanced Oil Recovery, China University of Petroleum, Beijing, China摘要通过扫描电子显微镜(SEM)、动态光散射(DLS)和HAAKE流变仪实验，研究纳米级聚合物微球的形状、大小及流变特性。

此外，通过核孔膜过滤、填砂管驱替、岩心驱替、微可视化模型和毛细管流实验，研究纳米级聚合物微深度调剖及驱油机理。

结果表明，纳米级聚合物微球的初始形状为30-60nm的球形，微球分散在水中后，由于形成分散液且发生膨胀而使其大小增加了3-6倍，但球形构造仍然保持不变。

在一定剪切速率范围内，微球分散液（100-600mg/L）表现出剪切增稠特性，有利于增加驱替相的流动阻力。

聚合物微球分散液能够有效堵塞孔径为0.4μm核孔膜，并且运移至核心部位；在平行填砂管实验中，该体系也倾向于封堵高渗透层，从低渗层中驱替原油。

交联聚合物微球可以减少水相渗透率，是因为微球在孔喉处吸附、积累和“架桥”，而且由于微球良好的形变性能，在压力作用下形成的吸附层发生破碎，从而到达储层深部。

同时，微球在多孔介质中运移时驱替孔喉处的原油，实现深度调剖和驱油，从而达到提高原油采收率的最终目的。

关键词：纳米级聚合物微球；膨胀性能；流变特性；深部调剖机理；驱油机理1 引言该地区由于成岩作用强，岩石密度大，以及脆性岩石的存在，导致成岩和构造裂缝在低渗透储层中普遍存在[1]。

通道的低效循环已经成为裂缝储层中存在的最重要问题之一，因为它导致大量产水和油井产能的快速下降。

基于这种情况，石油工业必须控制产水量，改善高含水油藏的采收率以提高原油采收率，缓解产出水对环境的影响。

因此，发展更可靠的，例如“绿色”堵水、调剖和驱油技术，对石油工业而言是非常重要的。

聚合物材料中的流变性能测试分析在聚合物材料的开发、制造和应用过程中，流变性能测试是一个重要的环节，其能够有效地评估材料的变形行为、力学性能以及应用性能。

因此，了解聚合物材料中的流变性能及其测试分析方法，对于提高聚合物材料的应用性能、推动聚合物材料的研究和应用具有重要的意义。

一、聚合物材料的流变性能聚合物材料是指一类具有高分子结构的材料，其分子量通常高于10万，这种材料的性能是由其分子结构决定的。

在应用场合中，聚合物材料的性能会随着其形状、尺寸和应力状态的变化而发生变化。

因此，聚合物材料的流变性能对于其应用性能的评估和控制具有重要的作用。

聚合物材料的流变性能包括了黏弹性、塑性和蠕变等性质。

黏弹性是指聚合物材料在受到一定应力时的变形能力，即材料随时间的变形量。

塑性是指聚合物材料在受到应力时，随着应力的增加发生的可塑性变形。

蠕变是指聚合物材料在受到恒定应力时，材料随时间的收缩变形。

二、聚合物材料的流变性能测试聚合物材料的流变性能测试是利用流变仪对聚合物材料进行测试，主要包括剪切模量、黏性、塑性和流量指数等参数的测试。

其测试过程是将样品装入流变仪的测量室中，然后通过引入规定的变形应力，来测定聚合物材料在规定的应力范围和频率下的流变性能。

流变仪是一种专门用于测量材料流变性质的仪器。

其主要原理是利用试样在测量室中应变或位移的变化来计算材料在不同应力下的黏弹性、塑性、蠕变等性质。

流变仪可以通过调节控制板的参数，来控制样品的速度、应力、频率和温度等参数，从而实现对材料流变性质的测试和分析。

三、聚合物材料流变性能测试分析1.剪切模量测试分析剪切模量是衡量材料刚度和变形能力的重要参数。

聚合物材料的剪切模量随着应力的增加而增加，因此，其在应用过程中往往需要具有一定的刚度和力学性能。

流变仪可以通过调节控制板的参数，来测定样品在不同应力下的剪切模量。

2.黏性测试分析黏性是衡量材料流体性质的重要参数。

聚合物材料的黏性随着应力的增加而减小，因此其应用过程中不易出现黏滞和流动离散等情况。

双交联聚合物微球调剖剂研究孙磊;张贵清;夏烨;徐鸿志;郝志伟【摘要】针对现有聚合物微球调剖剂普遍存在吸水膨胀过快的不足,采用化学性质稳定的N,N′-亚甲基双丙烯酰胺与可降解型丙烯酸酯类交联剂制备了双交联聚合物微球调剖剂,通过丙烯酸酯类交联剂在一定pH值及温度下降的解特性,实现对聚合物微球溶胀性能的控制.在研究了交联剂、油溶剂、乳化剂、反应温度等条件对聚合物微球粒径和溶胀速率的影响的基础上,成功制备了初始粒径10～20μm双交联聚合物微球,其粒径分布集中,具有优异的耐剪切、耐盐性能,封堵效果明显,在油田堵水调剖领域具有潜在应用价值.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2018(045)009【总页数】4页(P45-47,50)【关键词】微球;聚合物;交联剂;封堵【作者】孙磊;张贵清;夏烨;徐鸿志;郝志伟【作者单位】中国石油集团工程技术研究有限公司天津300457;中国石油集团工程技术研究有限公司天津300457;中国石油集团工程技术研究有限公司天津300457;中国石油集团工程技术研究有限公司天津300457;中国石油集团工程技术研究有限公司天津300457【正文语种】中文【中图分类】TE390 引言调剖措施作为油田改善注水开发效果的主要手段，对于油藏增产稳产非常关键[1-2]。

聚合物微球调剖技术采用的是微凝胶调剖剂，是将合成的预交联聚合物直接注入地层以封堵高渗流层段[3-4]。

目前，聚合物微球调剖剂在华北油田、冀东油田、青海油田及中海油海上油田应用较多。

在应用过程中微球调剖剂遇水后溶胀速率快、强度降低，在满足油藏深部调剖和长效封堵方面受到限制。

针对上述问题，部分研究着眼于在合成过程中引入可降解型交联剂，此类交联剂在温度或 pH值等条件变化时缓慢分解，以此改变聚合物微球交联剂密度，控制其膨胀速率[5-6]。

同时，稳定交联剂的存在使得微球通过保持三维网状结构，仍具有一定的机械强度。

基于上述思路，本文拟在采用化学性质稳定的N，N′-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂的基础上，引入丙烯酸酯类作为可降解型交联剂[7-8]，制备粒径及溶胀速率可控的双交联聚合物微球，重点考察交联剂、油溶剂、乳化剂、功能单体、反应温度等条件对双交联聚合物微球粒径和溶胀速率的影响，同时研究了此类微球的耐剪切、耐盐及封堵性能，为此类调剖体系的制备及应用提供实验支撑。

聚合物微球深部调剖剂技术方案及说明在油田注水开发过程中，由于地层非均质性的存在，注入水沿高渗层突进，油井产水率逐年上升。

在水驱和聚合物驱过程中，注入水和聚合物溶液沿高渗透层不均匀推进，纵向上形成单层突进，横向上形成舌进，造成注入水和聚合物溶液提前突破，致使中低渗透层波及程度低、驱油效果差，严重影响了水驱和聚合物驱的开发效果，注水井调剖、油井堵水已成为油田稳产增产的重要措施。

但随着常规调堵措施轮次的增加，近井地带剩余油饱和度下降，增油效果变差。

只有通过深部调堵才能更有效地调整、改善油藏的非均质性，从而提高注入液体积波及系数，提高注水采油阶段的原油采收率。

目前，现有深部调剖存在无机堵剂易沉淀，不能进入地层深部封堵；可动弱凝胶交联不可控性、成本高；水膨体聚合物凝胶颗粒大、存在注入深度与封堵强度之间的矛盾、破胶较快等缺点，导致现有调剖技术的深部调剖效果不佳。

针对如上情况，我公司开发了以AMPS、AM、氢氧化钠、特殊交联剂、司班、吐温、引发剂等合成的聚合物微球深部调剖剂。

该聚合物微球深部调剖剂依靠纳米/微米级聚合物微球遇水膨胀来逐级封堵地层孔喉实现其深部调剖堵水的目的。

该聚合物微球最外层是水化层，使微球在水中稳定存在，不会沉淀；微球具有弹性及变形性。

由于聚合物微球机械封堵位置为渗水通道的孔喉，大幅度提高微球的使用效率。

由于聚合物微球的初始尺寸小，且水相中呈溶胶状态，是稳定体系，可以实现进入地层深部。

该产品作为一种新型聚合物微球深部调剖剂，具有以下技术优势：1、各项指标均达到标准要求（1）外观：棕黄色半透明均相液体；（2）固含量≥45.0%；（3）密度（25℃）：0.95—1.05g/cm3；（4）可析出固形物含量≥20.0%；（5）分散性能（1%浓度，搅拌5min）：静置24h后不分层；（6）初始粒径≤500nm的颗粒数：≥80.0%；（7）膨胀倍数（70℃，蒸馏水，7d）：≥10；（8）梯度膨胀倍数（70℃，蒸馏水）：1d ≥1.52d ≥5.03d ≥8.0；（9）耐温、耐盐性（85℃，10%NaCl，7d）：无沉淀，膨胀倍数≥5.0；（10）有机氯含量0.0%。

聚合物弹性微球乳液调驱实验研究张霞林;周晓君【摘要】针对大多数油田存在非均质性严重、调剖效果不理想的状况,中科院理化所研制了一种暂命名为"聚合物弹性微球乳液"的新型调剖驱油剂.对这种新型用剂进行了3种岩心实验模拟研究:人造短岩心实验表明,在多孔介质中这种新型乳液具有良好的封堵性能和稳定性;人造长岩心实验表明,该调驱剂在多孔介质中呈现出良好的黏弹性和拉伸性,能够起到深部调剖作用;三管并联短岩心非均质实验表明,这种新型乳液不仅能显著地降低高渗通道的分流量,具有良好的调剖效果,还具有较好的驱油效率.对新型乳液不同浓度对驱油效率的影响也进行了研究,表明聚合物弹性微球乳液是一种具有潜力的调剖驱油剂.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2008(030)005【总页数】4页(P89-92)【关键词】聚合物;弹性微球乳液;岩心实验;深部调剖;驱油效率【作者】张霞林;周晓君【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京,100083;中国石油大学石油工程学院,山东东营,257061【正文语种】中文【中图分类】TE357.46聚合物弹性微球用剂（简称PW乳液），化学成分为水解交联聚丙烯酰胺、交联剂、工业白油和表面活性剂以及一些其他的添加剂。

采用反相微乳液的光聚合方法制备，先通过某种聚合制得微乳液种子，然后使单体溶胀，经紫外光射线照射，光引发剂分解产生自由基引发单体聚合，产生聚合反应，最终制得这种较高固相含量的PW乳液。

制备过程中的共聚物单体主要起耐温抗盐及利于微球在水中分散的作用，交联剂使微球在水溶液中形成类球形弹性体。

这种聚合物微球用剂可以吸水膨胀，通过控制微球的组成和结构可以使其具有不同的吸水膨胀速度和膨胀体积。

它是一种介于聚合物和预交联凝胶颗粒之间的新型调驱剂，微球粒径在200 nm～20 µm，它在水中可以溶胀，但在油中不会溶胀。

PW微球乳液在多孔介质里的渗流特性参数，仍使用聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数、突破压力[1]来定义。

模板逐层组装聚合物凝胶微球调剖剂的制备与性能研究硕士学位论文目录摘要........................................................................................................................... ..I Abstract............................................................................................................... .........III 第一章绪论.. (1)1.1引言 (1)1.2聚合物凝胶微球调剖剂的概述 (1)1.2.1聚合物凝胶微球调剖剂的国内外研究现状 (2)1.2.2凝胶微球调剖剂的分类 (4)1.2.3聚合物凝胶微球调剖剂的合成方法 (5)1.3聚合物凝胶微球调剖剂深部调剖机理 (6)1.4课题提出和研究意义 (7)1.5课题研究内容 (7)第二章P(AA-AM)/PAN@SiO2凝胶微球调剖剂的制备与性能研究 (9)2.1前言 (9)2.2实验部分 (10)2.2.1实验原料及仪器设备 (10)2.2.2材料的制备 (11)2.2.3性能表征方法 (12)2.3结果与讨论 (13)2.3.1复合凝胶微球的FTIR表征 (13)2.3.2改性后的SiO2在不同的溶剂中分散性的研究 (14)2.3.3复合凝胶微球的SEM表征 (14)2.3.4不同制备因素对复合凝胶微球的吸水倍率影响 (15)2.3.5复合凝胶微球的稳定性评价 (18)2.4小结 (19)第三章P(AA-AM)/PAN@Fe3O4凝胶微球调剖剂的制备与性能研究 (20)3.1前言 (20)3.2实验部分 (20)3.2.1实验原料及仪器设备 (20)3.2.2材料的制备 (22)3.2.3性能表征方法 (23)3.3结果与讨论 (23)3.3.1复合凝胶微球的FTIR表征 (23)3.3.2改性后的Fe3O4在不同的溶剂中分散性的研究 (24)3.3.3复合凝胶微球的SEM表征 (24)3.3.4不同制备因素对复合凝胶微球的吸水倍率影响 (25)3.3.5复合凝胶微球的稳定性评价 (28)3.3.6复合凝胶微球的磁性能(VSM)分析 (29)3.4小结 (29)第四章P(AA-AM)/C18DMAAC@SiO2凝胶微球调剖剂的制备与性能研究 (31)4.1前言 (31)4.2实验部分 (31)4.2.1实验原料及仪器设备 (31)4.2.2材料的制备 (32)4.2.3性能表征方法 (33)4.3结果与讨论 (34)4.3.1复合凝胶微球的FTIR表征 (34)4.3.2复合凝胶微球的SEM表征 (34)4.3.3不同制备因素对复合凝胶微球的吸水倍率影响 (35)4.3.4复合凝胶微球的稳定性评价 (38)4.4小结 (39)第五章P(AA-AM)/SA@SiO2凝胶微球调剖剂的制备与性能研究(40)5.1前言 (40)5.2实验部分 (40)5.2.1实验原料及仪器设备 (40)5.2.2材料的制备 (41)5.2.3性能表征方法 (42)5.3结果与讨论 (43)5.3.1复合凝胶微球的FTIR表征 (43)5.3.2复合凝胶微球的SEM表征 (43)5.3.3不同制备因素对复合凝胶微球的吸水倍率影响 (44)5.3.4复合凝胶微球的稳定性评价 (46)5.4小结 (47)结论 (48)参考文献 (50)致谢 (59)附录A攻读学位期间所发表的学术论文 (60)一、发表的论文和专利 (60)二、参与的项目 (60)。

2020年第8期油田化学随着油田注水开发的不断深入,油藏深部大孔道加大、非均质增强,表现为采出程度低,综合含水率高,资源利用率低,开发效益低等共同特点[1-4]。

实践证明:要进一步提高注水开发效果,必须开展高含水期调驱结合,以调为主的提高采收率技术研究,扩大注入水波及体积,改善水驱开发效果[5-9]。

目前,对聚合物微球调剖剂与储层匹配关系认识不深,工艺参数设计缺乏依据,能否实现“注得进,堵得住”尚未可知[10-14]。

因此,需开展聚合物微球注入性能实验研究,为聚合物微球改善水驱开发效果提供技术支撑。

1实验部分1.1材料渗透率为1、10和100mD 的囟2.5×10cm 人工岩芯;矿化度为5927mg ·L -1的地层水;粒径为300nm 的聚合物微球。

1.2实验方法与仪器利用ZR-Ⅲ型中间容器实现高温养护;利用FEI Quanta 450FEG 型环境扫描电子显微镜观察聚合物微球微观结构;利用Zetasizer Nano ZS 90激光纳米粒径仪测试聚合物微球粒径分布;利用高温高压岩芯驱替设备评价聚合物微球封堵性能。

孟晨曦,郝明,邵泽惠,张雪松(东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆163318)摘要:针对注水开发过程中含水率越来越高、高含水井输量越来越多等问题,急需开展深度调剖技术研究。

通过对聚合物微球调剖剂在地温环境中,不同养护时间的微观结构、粒径分布测试,开展岩芯驱替物模实验,分析聚合物微球的封堵性能。

研究结果表明:聚合物微球经过恒温55℃养护,会发生水化现象,粒径可增大到原始粒径20倍左右,起到较好的封堵作用;与渗透率为1、10和100m D 岩芯相匹配的聚合物微球养护时间分别为0、1和10d ;双管岩芯驱替实验综合采收率随聚合物微球注入浓度和注入量增加而增加,渗透率级差越大,综合采收率越低。

关键词:聚合物微球;粒径分布;孔隙度;封堵性能中图分类号:TE357文献标识码:AExperimental study on profile control and plugging performance of polymer microspheresMENG Chen-xi,HAO Ming,SHAO Ze-hui,ZHANG Xue-song(Key Laboratory of Enhanced Oil and Gas Recovery of Ministry of Education in China,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China )Abstract:In the process of waterflooding,the water cut is getting higher and higher,and the water output ofhigh water bearing wells is getting more and more.Through testing the microstructure and particle size distribution of polymer microsphere profile control agent in the ground temperature environment with different curing time,the core displacement model experiment was carried out to analyze the plugging performance of polymer microsphere.The results show that the polymer microspheres will be hydrated after curing at 55℃,and the particle size can be increased to about 20times of the original particle size,which plays a good role in plugging;the polymer micro -spheres matching with cores with permeability of 1md,10md and 100md have a curing time of 0day,1day and 10days respectively;the comprehensive recovery of double tube core displacement experiment is concentrated with the injection of polymer microspheres with the increase of degree and injection rate,the larger the permeability differ -ence,the lower the comprehensive recovery.Key words:polymer microsphere;particle size distribution;porosity;plugging performanceDOI :10.16247/ki.23-1171/tq.20200844收稿日期:2020-04-14作者简介:孟晨曦(1995-),女,黑龙江省大庆市人,在读硕士研究生,研究方向:复杂流体流动及数值模拟。

纳米聚合物微球调剖性能研究X付　欣1,刘月亮1,葛际江1,俞　力2,朱伟民2(1.中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛　266555;2.中石化江苏油田分公司工程院,江苏扬州　225000) 摘　要:聚合物微球具有在地层孔道中运移、封堵、改变注入水渗流方向的特点,可以持续提高注入水的波及体积,是一种很有潜力的深部调剖剂。

微球的调剖性能对其在油田上的应用起着至关重要的作用,本文运用T EM 、并联填砂管模型等实验分析手段,考察了MG-5型聚合物微球在75℃油田注入水环境下,经过不同膨胀时间后的粒径,以及不同膨胀时间下的聚合物微球对非均质地层的调剖性能。

实验结果显示,由油田注入水配制的MG -5型微球在75度下膨胀5d 时粒径达到175nm ,膨胀15d 时粒径达到375nm 、膨胀15d 时粒径达到500nm 。

随着微球粒径大增大,微球对填砂管的封堵效率越来越高,调剖效果越来越明显。

可见,微球的粒径与地层渗透率的具有良好的配伍性能。

同时从压力变化曲线可以看出,MG -5微球具有很好的运移性能和封堵性能。

关键词:聚合物微球;深部调剖;TEM;并联填砂管模型 中图分类号:T B383∶T E357.6 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)07—0001—05 我国大部分油田的开发已经进入到中后期,油井平均含水已达80%以上,东部地区的一些老油田含水高达90%以上,因此选择一种合适的调剖剂,对于提高采收率至关重要。

由于普通调剖剂无法实现深部封堵,并且对地层伤害较大,成本高等缺点[1]。

近年来,聚合物微球作为一种新型的深部调驱剂,被广泛应用。

它是以交联聚合物溶液为基础开发出来的新型交联聚合物,是采用目前国内外研究较多的乳液、微乳液及分散聚合技术制备的,微球尺寸可控,分散性能好,可用油田污水配制工作液,在油田中后期开发中使用。

因此研究清楚聚合物微球的使用条件、调驱性质,对于聚合物微球进一步应用具有重大意义[2]。

聚合物微球调驱机理研究I. 前言- 研究的背景及意义- 研究的目的II. 聚合物微球的制备及表征- 聚合物微球的制备方法- 聚合物微球的表征方法III. 聚合物微球的调驱机理研究- 聚合物微球与油水界面的相互作用- 聚合物微球在油水界面上的分布状态- 聚合物微球的表面性质对调驱效果的影响IV. 聚合物微球的应用- 聚合物微球在油田开发中的应用- 聚合物微球在环境修复中的应用V. 结论与展望- 总结研究结果- 对未来研究方向的展望第一章节：前言一、研究的背景及意义随着现代工业化的发展，石油等化石能源的使用量在不断增加，人类对油田资源的需求也越来越大。

油田开采和输送过程中，常常会遇到油水混合物，而其中的油和水又是难以分离的。

为了提高油田开采效率，减少石油等资源的浪费，研究如何高效而稳定地驱除油水混合物中的油，就变得尤其重要了。

在油田开采中，经常会使用各种化学方法，来调节油水界面的性质，减少油在水中的溶解度，从而将油驱除出水相中。

而聚合物微球作为一种新型的微纳米粒子材料，在调驱油水混合物中具有独特的优势。

因此，对聚合物微球的调驱机理进行深入研究，将有助于掌握油水混合物调驱技术的核心要领，推进聚合物微球在油田开采中的应用，进而提高油田开采效率。

二、研究的目的本论文的目的在于研究聚合物微球在调驱油水混合物中的机理，主要包括聚合物微球与油水界面的相互作用、聚合物微球在油水界面上的分布状态以及聚合物微球表面性质对调驱效果的影响，以期为油田开发中的油水混合物调驱提供理论参考。

具体来说，本论文将进行以下方面的研究：1.制备一定尺寸、分散均匀的聚合物微球，分析微球的形态和分散状态，探究聚合物微球调驱的形态与分散度之间的关系。

2.分析聚合物微球与油水界面的相互作用，研究结合力和表面张力性质在该过程中的作用，解释聚合物微球与油水界面的联系与相互作用。

3.研究聚合物微球在油水界面上的分布状况，探究微球在油水界面上的吸附、扩散、凝聚等过程，揭示微球内外表面特性对在界面上的分布与调驱效果的影响。

ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００４－２７５Ｘ ２０２０ １１ ０２聚合物微球性能及调驱机理研究姚婷玮（西安石油大学石油工程学院，陕西　西安　７１００６５）摘　要：聚合物微球具有膨胀性好、耐温耐盐性、抗剪切性以及延迟膨胀等特性，能很好的应用于深部储层调驱技术。

它的初始粒径小，能够随注入液进入地层深部进而水化膨胀至最大体积，对高渗透大孔道产生有效封堵的作用，从而使流体发生微观改向。

随着注入压力的增加，聚合物微球作为一种弹性球体会产生变形，从而继续运移直至下一次封堵，表现出了逐级深部调驱的特性。

关键词：聚合物微球；调驱机理中图分类号：ＴＥ３５７ ４６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－２７５Ｘ（２０２０）１１－００５－０３ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰｏｌｙｍｅｒＭｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓａｎｄＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰｒｏｆｉｌｅＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＦｌｏｏｄｉｎｇＹａｏＴｉｎｇｗｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ＇ａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈａａｎｘｉＸｉ＇ａｎ７１００６５）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｌｙｍｅｒｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓｈａｖｅｇｏｏｄｅｘｐａｎｓｉｂｉｌｉｔｙ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓａｌｉｎｉｔｙｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｓｈｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｄｅ ｌａｙｅｄｅｘｐａｎｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ Ｉｔｃａｎｂｅｗｅｌｌａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｅｅｐｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｏｆｉｌｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｆｌｏｏｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｐａｒｔｉ ｃｌｅｓｉｚｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓｉｓｓｍａｌｌ Ｉｔｃａｎｅｘｐａｎｄｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖｏｌｕｍｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｆｌｕｉｄｅｎｔｅｒｉｎｇｔｈｅｄｅｅｐｓｔｒａ ｔｕｍ，ｆｏｒｍｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｌｕｇｇｉｎｇｆｏｒｈｉｇｈｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｌａｒｇｅｐｏｒｅｃｈａｎｎｅｌｓ，ｍａｋｉｎｇｔｈｅｆｌｕｉｄｍｉｃｒｏ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｃｈａｎｇｅ Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｉｎｊｅｃｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｐｏｌｙｍｅｒｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓａｓａｎｅｌａｓｔｉｃｓｐｈｅｒｅｗｉｌｌｄｅｆｏｒｍａｎｄｃｏｎｔｉｎｕｅｔｏｍｉｇｒａｔｅｕｎｔｉｌｔｈｅｎｅｘｔｐｌｕｇｇｉｎｇ，ｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｅｅｐｐｒｏｆｉｌｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｆｌｏｏｄｉｎｇｓｔｅｐｂｙｓｔｅｐＫｅｙｗｏｒｄｓ：ＰｏｌｙｍｅｒＭｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ；ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰｒｏｆｉｌｅＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＦｌｏｏｄｉｎｇ１　聚合物微球的性能评价１ １　聚合物微球的粒径聚合物微球粒径的影响因素有时间、矿化度、温度等。

聚合物微球调剖剂流变性实验研究
流变性能是指材料在外力作用下的变形特性和流动行为，是评价聚合
物微球在调剖剂中的可用性的重要指标之一、实验方法可采用旋转粘度计、球磨机和流变仪等设备。

首先，在旋转粘度计中进行实验。

将聚合物微球样品放置在旋转粘度
计中，以一定速度转动，并测量材料的剪切应力和剪切速率。

根据剪切应
力和剪切速率的关系，可以计算出材料的剪切粘度。

通过改变转速和温度
等实验条件，可以获得不同剪切速率下的剪切粘度数据，从而分析聚合物
微球的流变性能。

其次，利用球磨机对聚合物微球样品进行球磨实验。

将样品放入球磨
机中，设置一定的球磨时间和速度，观察材料的流变行为变化。

通过测量
球磨后的粒径分布、表面形貌和流变特性等参数，可以了解聚合物微球的
破碎和凝聚情况，进而判断其流变性能。

最后，采用流变仪对聚合物微球进行流变性实验。

将样品放入流变仪
的测量系统中，设置一定的剪切速率和剪切应力，测量材料的应力-应变
关系。

通过分析应力-应变曲线的斜率和变形方式等参数，可以评估聚合
物微球样品的流变性能，如剪切稳定性和剪切变形能力等。

在实验过程中，需要注意控制实验条件的一致性和重复性，保证实验
结果的可靠性和可重复性。

同时，需要对不同实验条件下的样品进行对比
分析，以探究聚合物微球的流变性能与实验条件之间的关系。