凝膠、凝膠顆粒和聚合物納米微球性能測(cè)定及評(píng)價(jià)進(jìn)展凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)凝膠顆粒性能測(cè)定及評(píng)價(jià)211聚合物納米微球性能測(cè)定及評(píng)價(jià)533目錄總結(jié)4凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)一、成膠時(shí)間測(cè)量方法常規(guī)方法：目測(cè)代碼法、比色管法、粘度時(shí)間曲線、壓力時(shí)間曲線方法新方法：低聚核磁共振法、電阻率法低聚核磁共振法：測(cè)定在特定溫度下加熱不同時(shí)間的凝膠的核磁共振衰減曲線,并采進(jìn)行擬合,獲得T2分布曲線,確定體系的溶液-凝膠轉(zhuǎn)變點(diǎn),并得到凝膠成膠時(shí)間。電阻率法：利用萬用電表電阻檔測(cè)量成膠過程中電阻值的變化，通過電阻值的變化得到凝膠體系的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)強(qiáng)度代碼凝膠名稱對(duì)應(yīng)強(qiáng)度描述A非探測(cè)性凝膠體系黏度與聚合黏度相當(dāng)，肉眼觀察不到凝膠的形成B高流動(dòng)性凝膠凝膠體系的黏度略高于聚合物溶液黏度C流動(dòng)性凝膠翻轉(zhuǎn)玻璃瓶時(shí)絕大部分凝膠可以留到瓶的另一端D中等流動(dòng)凝膠翻轉(zhuǎn)玻璃瓶時(shí)，少部分凝膠（＜15%）不能留到另一端，常以舌形存在E幾乎不流動(dòng)凝膠翻轉(zhuǎn)時(shí)少量凝膠能緩慢流到另一端，大部分（＞15%）不具流動(dòng)性F高形變不流動(dòng)凝膠凝膠在翻轉(zhuǎn)玻璃瓶時(shí)不能流到瓶口G中等形變不流動(dòng)凝膠翻轉(zhuǎn)時(shí)，只能流到玻璃瓶的中部H輕微形變不流動(dòng)凝膠翻轉(zhuǎn)時(shí)，只有凝膠表面發(fā)生形變I剛性凝膠翻轉(zhuǎn)時(shí)，凝膠表面不發(fā)生形變J振鈴凝膠搖動(dòng)玻璃瓶時(shí)，能感覺到音叉般的機(jī)械震動(dòng)凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)一、成膠時(shí)間2.方法對(duì)比分析

電阻率法和壓力-時(shí)間曲線法可以測(cè)定高溫、高壓下的成膠時(shí)間，但電阻率法測(cè)定成膠時(shí)間過程中會(huì)發(fā)生電解水反應(yīng)，壓力時(shí)間曲線法成膠體系在反應(yīng)過程中不產(chǎn)生氣體或產(chǎn)生少量氣體，則很難測(cè)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。粘度-時(shí)間曲線法可以測(cè)定成膠時(shí)間從短到長(zhǎng)各種成膠體系，但測(cè)量過程中會(huì)對(duì)凝膠結(jié)構(gòu)造成破壞。比色管法測(cè)定成膠時(shí)間，方法簡(jiǎn)單，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果隨觀察頻率變化而變化，誤差較大。目測(cè)代碼法測(cè)量簡(jiǎn)單直觀，但測(cè)量精度低，適合工作量大且時(shí)間不充裕條件下的成膠時(shí)間測(cè)量。低聚核磁共振法是一種簡(jiǎn)單快速無損的測(cè)定凝膠膠化時(shí)間的新方法。凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)二、粘度1.測(cè)量方法毛細(xì)管粘度計(jì)：根據(jù)Poiseuille公式可以測(cè)凝膠粘度。旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒在凝膠中旋轉(zhuǎn)，受到粘滯力的作用，轉(zhuǎn)筒產(chǎn)生滯后，與轉(zhuǎn)筒連接的彈性元件會(huì)在旋轉(zhuǎn)的反方向產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，傳感器測(cè)得扭轉(zhuǎn)力的大小，得到凝膠粘度。落球粘度計(jì)：球體在凝膠中，受到重力和浮力，受力達(dá)到平衡，根據(jù)斯托克斯定律，得到粘度。振動(dòng)法：將一根震片插入凝膠中，由于凝膠粘性阻尼變化，震動(dòng)幅度會(huì)衰減，衰減速率作為凝膠粘滯力的量度。超聲波法：利用多普勒技術(shù)測(cè)量誘導(dǎo)波通過凝膠的速度，得到凝膠粘度。凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)二、粘度2.方法對(duì)比分析

超聲波法和落球粘度計(jì)法可以測(cè)定高溫高壓下的凝膠粘度，超聲波法測(cè)定粘度精度高，費(fèi)用相對(duì)昂貴，適合測(cè)量密封容器中液體的粘度，落球粘度計(jì)法測(cè)量范圍有限，只能測(cè)量低剪切速率的流體粘度，測(cè)量結(jié)果受球體下落軌跡、試管均勻程度的影響。震動(dòng)粘度計(jì)只可以測(cè)定牛頓流體的粘度，不能測(cè)定非牛頓流體粘度，且測(cè)量范圍較小，毛細(xì)管粘度計(jì)對(duì)牛頓流體和非牛頓流體都適用，測(cè)量精度高，適合測(cè)量高剪切速率的流體，不適合低粘流體的測(cè)量，且受溫度影響較大。旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)抗干擾性比較好，但會(huì)破壞凝膠結(jié)構(gòu)，測(cè)量過程中凝膠會(huì)出現(xiàn)爬桿現(xiàn)象，爬桿越嚴(yán)重，測(cè)量誤差越大。凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)三、粘彈性和抗剪切性粘彈性：采用流變儀通過振動(dòng)模式測(cè)定凝膠體系的儲(chǔ)能模量和耗能模量,損耗模量表示凝膠粘性大小，儲(chǔ)能模量表示凝膠彈性大小。通過公式η*=(G′+iG″)/iω計(jì)算動(dòng)態(tài)復(fù)合黏度?？辜羟行裕簻y(cè)定凝膠體系初始粘度，在不同的剪切速率觀察剪切后的凝膠粘度，考慮其抗剪切性能。凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)四、強(qiáng)度目測(cè)代碼法：通過觀測(cè)成膠情況，對(duì)應(yīng)強(qiáng)度代碼確定凝膠強(qiáng)度。穿透計(jì)法：用尖型巖心測(cè)定凝膠的穿透阻力，巖心在凝膠的穿透深度表示凝膠結(jié)構(gòu)的強(qiáng)弱。.彈性模量法：通過測(cè)量彈性模量，彈性模量<0.1Pa時(shí)為溶液，彈性模量在0.1-1Pa時(shí)為弱凝膠，彈性模量在1-10Pa時(shí)為較強(qiáng)凝膠，彈性模量>10Pa時(shí)為強(qiáng)凝膠。真空突破度法：將凝膠藍(lán)瓶蓋與突破真空度裝置連接起來，開動(dòng)真空泵，并慢慢調(diào)節(jié)旋鈕增大體系真空度，待空氣突破凝膠時(shí)，真空表上真空度的最大示數(shù)即為凝膠的突破真空度，簡(jiǎn)稱BV。凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)四、強(qiáng)度質(zhì)構(gòu)儀法：①凝膠強(qiáng)度：凝膠體破裂點(diǎn)；②堅(jiān)實(shí)性：探頭下降至破裂點(diǎn)做的功；③硬度：凝膠體破裂前的一段曲線近于直線的斜率；④粘稠性：探頭離開樣品做的功；⑤彈性：探頭下壓過程中凝膠體破裂時(shí)探頭下移的距離凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)五、屈服應(yīng)力穩(wěn)態(tài)測(cè)試：通過對(duì)樣品施加設(shè)定的剪切應(yīng)力或剪切速率產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，獲取樣品的剪切應(yīng)變，表觀勃度等參數(shù)，然后判斷樣品的屈服值。動(dòng)態(tài)測(cè)試：給樣品施加振蕩應(yīng)力(或振蕩應(yīng)變)，然后測(cè)量產(chǎn)生的與時(shí)間相關(guān)的應(yīng)變值。凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)六、封堵性能水相殘余阻力系數(shù)：堵水前后水相滲透率的比值堵水率：堵劑降低巖心滲透率的比值突破壓力：注水突破堵塞的臨界壓力。凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)凝膠顆粒性能測(cè)定及評(píng)價(jià)211聚合物納米微球性能測(cè)定及評(píng)價(jià)533目錄總結(jié)4凝膠顆粒性能測(cè)定及評(píng)價(jià)一、吸水膨脹體積法

A—凝膠顆粒吸水體積膨脹倍數(shù)，量綱為一；—凝膠顆粒質(zhì)量，單位為克（g）；—凝膠顆粒密度，單位為克每立方厘米（

）；—含有體膨凝膠顆粒的液體體積，單位為毫升（ml）；—去掉體膨凝膠顆粒體積后的過濾液體積，單位為毫升（ml）。

凝膠顆粒性能測(cè)定及評(píng)價(jià)一、吸水膨脹質(zhì)量法—膨脹倍數(shù)；

—干凝膠顆粒質(zhì)量；

—吸水后凝膠顆粒質(zhì)量。3.粒徑法

—膨脹倍數(shù)；

—顆粒水化膨脹后的中值粒徑；—顆粒水化膨脹前的中值粒徑。

凝膠顆粒性能測(cè)定及評(píng)價(jià)二、敏感性、耐溫耐鹽敏感性：分別在不同PH溶液中測(cè)定凝膠顆粒的膨脹倍數(shù)，考察溶液PH對(duì)凝膠顆粒膨脹倍數(shù)影響。耐溫耐鹽：分別測(cè)試凝膠顆粒在不同溫度下，在清水和鹽水中的吸水性能進(jìn)行對(duì)比，通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到凝膠顆粒的耐溫耐鹽性。凝膠顆粒性能測(cè)定及評(píng)價(jià)三、粘彈性、強(qiáng)度粘彈性：配制凝膠顆粒分散體系,使其充分溶脹；采用流變儀進(jìn)行凝膠顆粒的蠕變-回復(fù)實(shí)驗(yàn),將凝膠顆粒的粘性響應(yīng)和彈性響應(yīng)分開，評(píng)價(jià)凝膠顆粒的粘彈性。強(qiáng)度：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易裝置，由活塞蓄能器和容積式手泵組成，蓄能器頂蓋有一個(gè)通過管道與泵相連的孔，底蓋是帶有多個(gè)孔的不銹鋼篩板。放入膨脹的凝膠顆粒，增加活塞壓力，直到凝膠顆粒通過板孔，將凝膠顆粒推出孔外所需的最小壓力視為閾值，凝膠顆粒通過孔喉的壓力，提供凝膠強(qiáng)度的定量指示。凝膠顆粒性能測(cè)定及評(píng)價(jià)三、封堵性能巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)：使用蒸餾水抽取法洗凈人工造縫后巖心，然后烘干，將巖心抽真空飽和地層水，使用地層水驅(qū)替測(cè)量巖心的滲透率，反方向向巖心中注入堵劑，恒溫48h后，正向使用地層水驅(qū)替測(cè)量巖心滲透率，計(jì)算巖心封堵率。填砂管封堵實(shí)驗(yàn)：凝膠與支撐劑混合裝入填砂管，利用重力壓差使地層水流入填砂管，在出口處連接移液管，在流量穩(wěn)定后，記錄流體體積和所用時(shí)間計(jì)算其封堵率η，即所測(cè)得滲透率最大值與某一點(diǎn)滲透率的差值與最大滲透率的比值，來評(píng)價(jià)其封堵效果。凝膠性能測(cè)定及評(píng)價(jià)凝膠顆粒性能測(cè)定及評(píng)價(jià)211聚合物納米微球性能測(cè)定及評(píng)價(jià)533目錄總結(jié)4聚合物納米微球性能測(cè)定及評(píng)價(jià)一、微觀形貌、膨脹性能巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)：微觀形貌：用體視顯微鏡觀察聚合物納米微球外觀形貌膨脹性能：利用英國(guó)Malvern公司MasterSizer2000型激光粒度分析儀測(cè)定水化前后納微米聚合物微球分散體系的粒徑及分布．將激光粒度分析儀預(yù)熱３０min后，將配制好的微球分散體系放入樣品池中，測(cè)定微球的粒徑分布規(guī)律．微球具有水化膨脹的性能，用膨脹倍率表示：

—膨脹倍數(shù)；

—顆粒水化膨脹后的中值粒徑；—顆粒水化膨脹前的中值粒徑。聚合物納米微球性能測(cè)定及評(píng)價(jià)二、粘彈性和抗剪切性粘彈性：在溫度為80℃下配制納米微球體系，膨脹48h后，用濾紙過濾，得到吸水膨脹后的納米微球顆粒，利用RS600Hakker流變儀測(cè)定納米微球在不同震蕩頻率下的彈性模量和黏性模量?？辜羟行阅埽号渲苾山M2000mg/l的納米微球體系，溫度為80℃，剪切速率分別為600r/min和6000r/min，測(cè)定其表觀黏度。剪切20s，每隔10min，在溫度80℃、剪切速率6r/min下，測(cè)定體系表觀黏度。計(jì)算表觀黏度保留率聚合物納米微球性能測(cè)定及評(píng)價(jià)三、封堵性能巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)：地層水飽和，測(cè)其滲透率；微球膠乳體系直接用水稀釋分散一定的倍數(shù)，以恒定的流速注入巖心，記錄流量、注入壓力的變化；靜候一段時(shí)間；在一定流速下，用清水對(duì)注入乳液充分吸水膨脹后的巖心進(jìn)行反相水驅(qū)，記錄壓力的變化，待流速穩(wěn)定計(jì)算封堵后的滲透率和封堵率。壓力梯度法：聚合物微球封堵性能可用注入微球膠乳前后的水驅(qū)壓力梯度變化來表征。首先配制一定濃度的聚合物微球膠乳溶液，注入1.5PV到不同滲透率的巖心中，放置在一定溫度