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1、2002年1月西安石油学院学报(自然科学版)Jan.2002第17卷第1期JournalofXi′anPetroleumInstitute(NaturalScienceEdition)Vol.17No.1文章编号:100125361(2002)0120046203复合聚电解质稳定共存时的凝胶特性CharacteristicsoftheGelFormedbyPolyacrylamideandCationicPolymerCoexisting乔爱新,杨鸿剑,赵新(新疆石油学院化工系,新疆乌鲁木齐 830000)摘要:为了进一步提高聚丙烯酰胺2铬凝胶堵剂的调堵效果,利用阳离子聚合物对岩石砂粒表
2、面较强的粘附力的特性,将部分水解聚丙烯酰胺与阳离子聚季铵盐复配,开发新型的复合聚电解质调剖堵剂.研究了在外加盐(XY)的作用下,使阴离子聚丙烯酰胺(HPAM)与阳离子聚季铵盐(JN)稳定共存的条件,以及在铬交联体系中形成凝胶的稳定性及其吸水特性.关键词:聚电解质;聚丙烯酰胺;凝胶;稳定性;吸水性中图分类号:TE39文献标识码:A 阴、阳离子聚电解质的高分子链间通过氢键力、(3)重铬酸钾(K2Cr2O7):分析纯,郑州精细化工库仑力、范得华力等所谓次价键力的聚集,可以形成研制厂分装.[1]高分子复合溶液或高分子复合物沉淀.通过聚电(4)亚硫酸钠(Na2SO3):分析纯,西安化学试剂解质复
3、合,即可以得到均相、增粘的聚电解质复合溶厂.液用于制备聚合物驱油剂,也可以得到聚电解质复112 聚电解质复合溶液的制备[2]合物沉淀用作调剖堵水剂.长期以来,对聚电解质将质量分数为1.2%的HPAM水溶液与不同复合的研究主要集中在复合物形成过程中的相分质量分数的JN水溶液等体积混合,振摇,得到聚电[3]离、复合物沉淀及复合溶液的结构和性能.如何使解质复合物的沉淀.然后加入适量的抗沉淀剂(XY聚电解质复合物沉淀转化为聚电解质复合溶液,并盐),振摇可使沉淀消失;也可先将适量的XY盐加使该聚电解质复合溶液形成稳定的凝胶,以及凝胶入HPAM溶液中(或者JN溶液中),然后将HPAM的吸水特性的研究
4、尚未见报道.本文拟在这方面做溶液与JN溶液等体积混合,振摇,即可得到澄清透初步的研究和探讨,为开发新型、高效的油田调剖堵明的聚电解质复合溶液.水剂提供理论依据.113 聚电解质复合溶液的成胶实验在已制备好的聚电解质复合溶液中分别加入相1 实验同浓度的铬交联剂,摇匀后置于40℃电子恒温干燥箱中,观察成胶情况,约72h后全部形成透明且几乎111 实验材料不可流动的凝胶.(1)部分水解聚丙烯酰胺(HPAM):工业品,克114 凝胶稳定性实验拉玛依采油工艺研究院提供,平均相对分子质量Mn将凝胶置于90℃电子恒温干燥箱中96h以上,6为3.4×10,水解度为19%.凝胶未发生析水破坏现象.(2)阳
5、离子聚季铵盐(JN):工业品,克拉玛依采115 凝胶吸水性能实验油工艺研究院提供,特性粘度[G]为41.86,固体质将不同的凝胶样品各取出20g分别置于盛有量分数为42%.100mL自来水的三角烧瓶中,第一组样品在浸泡不收稿日期:2000210215作者简介:乔爱新(19662),女,河南人,讲师,硕士,主要从事化学工程和油田化学方面的研究工作.©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.乔爱新等:复合聚电解质稳定共存时的凝胶特性—47—同时间后用镍网过滤,称吸水后的凝胶质量,并继续213 凝胶吸水性能置于
6、原溶液中浸泡.第二组样品在浸泡不同时间后相同质量分数的HPAM溶液与不同质量分数用镍网过滤,称吸水后的凝胶质量,然后置于新鲜的的JN溶液在外加盐XY的作用下可形成稳定的聚自来水中继续浸泡.电解质复合溶液.使这些复合溶液在铬交联体系中形成凝胶.凝胶吸水性能与时间的关系以及与阳离2 结果与讨论子聚季铵盐加量的关系分别如图2和表1、表2所示.3211 阴、阳离子聚电解质稳定共存的条件表1 凝胶吸水量与w(JN)的关系由图1可见,阴离子HPAM溶液与阳离子JNw(XY)öw(JN)ö96h后吸水凝胶的质量ög凝胶编号%%换水33不换水溶液刚接触时,有蛋清样立体网状产物生成(a管),B10.00.
7、052.358.5这是带相反电荷的聚电解质的分子链间通过库仑力B22.50.039.135.1相互作用发生的物理交联而形成的包容了大量溶液B32.50.133.331.4B42.50.223.726.8的凝胶.继续振摇至反应进行到一定程度后,由于B52.50.320.224.3阴、阳离子聚电解质的活性官能团结合程度增大,凝B62.50.417.320.2胶网状结构向致密方向发展,开始发生脱液收缩,即B72.50.53.110.4溶液
