【正文】 隨著代數(shù)的增多，其結構逐漸接近于球形，并且不同支化代的系列產(chǎn)物均具有一定的表面活性。同時具有很強的抗機械剪切降解能力，抗鹽和長期穩(wěn)定性。 20 世紀 90 年代初， Cornell 大學 Frechet 等提出并實踐了新的樹枝狀大分子的合成方法，稱之為 “收斂式合成法 ”。 研究現(xiàn)狀 樹枝狀聚合物最早由美國 化學家 Tomalia D A 博士于 20 世紀 80 年代初發(fā)明并成功合成。 樹枝狀聚合物與非改性聚丙烯酰胺的加和作用以及與表面活性劑的協(xié)同作用等方面，均表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。射孔孔眼不滲透段長度為 80mm。rheological property. Ⅱ 目 錄 摘要 Abstract 1 緒論 ................................................... 1 研究目的及意義 .................................................... 1 研究方法 .......................................................... 1 主要研究內(nèi)容 ...................................................... 1 研究思路 .......................................................... 1 2 樹枝 聚合物 .............................................. 3 樹枝聚合物的概念 .................................................. 3 研究現(xiàn)狀 .......................................................... 3 樹枝聚合物結構特點與性能 .......................................... 4 樹枝聚合物的應用 .................................................. 5 3 剪切前后聚合物流變性研究 ................................. 7 實驗條件及步驟 .................................................... 7 實驗條件 ..................................................... 7 聚合物配制 ................................................... 7 剪切方式 ..................................................... 8 聚合物流變性的測定 ........................................... 9 剪切作用對粘度的影響 ............................................. 10 剪切作用對流變性的影響 ........................................... 11 樹枝聚合物 .................................................. 11 HPAM ........................................................ 13 樹枝聚合物與 HPAM 的對比 ..................................... 16 本章小結 ......................................................... 22 4 剪切前后聚合物建立殘余阻力系數(shù)能力研究 ................... 24 阻力系數(shù)與殘余阻力系數(shù)定義 ....................................... 24 實驗條件 ......................................................... 24 操作步驟 ......................................................... 24 剪切前后聚合物建立殘余阻力系數(shù)分析 ............................... 25 未剪切 HPAM 與樹枝聚合物在低滲透巖心中的殘阻實驗 ............. 25 未剪切 HPAM 與樹枝聚合物在高滲透巖心中的殘阻實驗 ............. 26 經(jīng)剪切后 HPAM 與樹枝聚合物在低滲透巖心中的殘阻實驗 ........... 27 經(jīng)剪切后 HPAM 與樹枝聚合物在高滲透巖心中的殘阻實驗 ........... 28 Ⅰ 本章小結 ......................................................... 29 5 結論及建議 ............................................. 30 結論 ............................................................. 30 建議 ............................................................. 30 致謝 .................................................... 31 參考文獻 ................................................ 32 樹枝聚合物抗剪切性能研究 1 1 緒論 研究目的及意義 驅(qū)油用聚合物溶液在注入過程中，將經(jīng)歷 注聚泵、 注入管線與設備、 炮眼 、近井地帶 及地層多孔介質(zhì) 的剪切降解作用，導致溶液黏度大幅度下降。 驅(qū)油用聚合物溶液在注入過程中，將經(jīng)歷 注聚泵、 注入管線與設備、 炮眼 、近井地帶 及地層多孔介質(zhì) 的剪切降解作用，導致溶液黏度大幅度下 降 。 由于結構特殊性，樹枝聚合物在抗剪切方面具有明顯的優(yōu)異性能，在驅(qū)油方面具有廣闊的應用空間，因此研究樹枝聚合物 抗剪切性能 具有實際意義。研究表明常規(guī)配注過程中，在過濾器、注聚泵、靜混器、炮眼等主要環(huán)節(jié)的聚合物溶液黏度損失總和可達50~60%，其中射孔炮眼附近較高的孔隙流速使表觀黏度下降的幅度最大。室內(nèi)用內(nèi)徑為 、長度為 的填砂管，充填礫石的孔隙度為 37%，構成 射孔孔眼剪切模擬實驗裝置。樹枝狀聚合物通過化學結構和締合，共同保證在較強的剪切作用下，具有較好的三維網(wǎng)絡結構；隨著在多孔介質(zhì)中的運移，其結構不斷的增長，由少部分分子形成的網(wǎng)絡結構逐漸增長為與巖石共同作用的三維網(wǎng)絡結構，在油層深部高滲透介質(zhì)中，起到提高波及體積的作用。詳細的做過一下研究。它是先合成樹枝狀高分子的一部分，形成一個 “楔形物 ”，然后再將這些 “楔形物 ”與核心連接，最后形成一個新的樹枝 狀高分子。由于存在樹枝結構，即使有鹽的加入，仍具有較好的增粘性；這種結構在經(jīng)過多孔介質(zhì)剪切過程中，即使有個別枝的斷裂，整個分子的分子 量不會有多大變化，可以在很大程度上克服現(xiàn)有驅(qū)油劑容易剪切降解的不足；外圍分子在多孔介質(zhì)中，形成較強的網(wǎng)絡結構，達到流度控制的作用。Chapmam等合成了以賴氨酸為內(nèi)核，叔丁氧羰基 (tBOC)為端基的樹枝狀大分子，結果發(fā) 現(xiàn)該樹枝狀大分子不但具有一定的表面活性，而且還有很好的起泡能力。 1 代的樹枝狀大分子能使反應速率增大兩倍，而 3 代能使反應速率增大約二十倍。 Zhao Mingqi 等也報道了利用樹枝狀大分子作為制備納米材料的 “納米池 ”，通過樹枝狀大分子的內(nèi)部空隙，還原粒徑為 4～ 6 nm 的 Cu2+粒子團 簇，改變樹枝狀分子的結構和尺寸，可以控制生成不同大小的納米粒子，關鍵步驟是將一定量的金屬離子分配在樹枝狀大分子的內(nèi)部，金屬離子會與內(nèi)部的叔胺結合。 剪切方式 吳茵剪切 根據(jù)配方，分別將濃度為 500mg/L、 1000mg/L、 2020mg/L、 3000mg/L、 4000mg/L的樹枝聚合物和 HPAM 加入?yún)且饠嚢杵鳎▓D 31）至與攪拌扇葉平齊時，蓋緊蓋子，將儀器調(diào)至二檔（ 7000r/min），每個攪拌 20s 即停止攪拌，最后再用粘度計逐次測量每個聚合物攪 拌后的粘度。因此考察樹枝狀聚合物在剪切速率不斷變化的情況下，聚合物粘度隨剪切速率的變化。 樹枝聚合物抗剪切性能研究 11 表 34 樹枝聚合物和 HPAM 不同剪切方式后的粘度 濃度 mg/L 剪切方式 500 1000 2020 3000 4000 樹枝聚合物 粘度（ ） 未剪 吳茵 炮眼 HPAM 粘度（ ） 未剪 吳茵 炮眼 由表 34 中的數(shù)據(jù)綜合對比得出：樹枝聚合物無論是在哪種剪切方式下，粘度恢復均優(yōu)越于聚丙烯酰胺（ HPAM），更抗剪切。樹枝聚合物溶液在高剪切速率下表現(xiàn)出的較高的粘度，表現(xiàn)出優(yōu)越于 HPAM 良好的抗剪切能力。 （ 2）隨著聚合物溶液的濃度增加，樹枝聚合物分子之間有更多的機會相互接觸，因此更有利于分子之間發(fā)生相互作用，增加聚合物溶液的粘度。 實驗條件 儀器： 微量泵：無脈沖高速高壓微量泵，最高注入壓力 50MPa，單泵最小排量 ，單泵最大排量 107mL/min，美國產(chǎn)； 中間容器：帶活塞中間容器 3 個，最大容量 3000mL；最大 工作壓力 16MPa，江蘇海安石油科研儀器廠； 恒溫箱： SG831 型雙聯(lián)自控恒溫箱； 壓力傳感器：量程 0~、 0~ 和 0~ 各 2 支，精度 %FS； 集液裝置： BS100A 自動部分收集器，上海滬西分析儀器廠有限公司。 ④ “一維填砂模型 ”流動實驗步驟如下： 水測：新疆水以 3mL/min 注 入速度驅(qū)替填砂模型，測定填砂模型水驅(qū)穩(wěn)定壓力，計算其滲透率；通過 “稱重法 ”測取填砂模型的孔隙體積，計算其孔隙度。計算阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)。具體圖標參數(shù)如下： 020 3 6 9 12 15注入P V入口壓力（MPa）樹枝聚合物炮眼剪后H P A M 聚合物炮眼剪后 圖 44 樹枝聚合物與 HPAM 炮眼剪切后注入壓力曲線圖 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 28 由圖 44 知，兩管滲透率接近，但注聚和后水時壓力，樹枝聚合物比 HPAM 高許多，由此知，樹枝聚合物比 HPAM 注入性差。西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 30 5 結論及建議 論文主要通過剪切前后樹枝聚合物溶液的流變性及建立的殘余阻力系數(shù)研究樹枝聚合物的抗剪切性能，得出以下結論及建議。 感謝老師課題組的研究生徐豪飛師兄、覃孝平師兄、文光華師兄、李翠霞師姐、秦川師姐等在畢業(yè)設計中對我