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        化學(xué)方法加速疏水締合聚合物的溶解*

        2022-07-04 07:28:52羅平亞葉仲斌肖秀嬋
        油田化學(xué) 2022年2期
        關(guān)鍵詞:環(huán)糊精基團(tuán)表觀

        李 璽,羅平亞,葉仲斌,4,舒 政,張 健,肖秀嬋

        (1.成都工業(yè)學(xué)院材料與環(huán)境工程學(xué)院,四川 成都 611730;2.西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,四川 成都 610500;3.西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實驗室,四川 成都 610500;4.成都工業(yè)學(xué)院,四川 成都 611730;5.海洋石油高效開發(fā)國家重點(diǎn)實驗室,北京 100028)

        0 前言

        疏水締合聚合物是一種在傳統(tǒng)的水溶性聚合物的主鏈上引入少量疏水基團(tuán)的新型水溶性聚合物[1]。疏水締合聚合物的疏水基團(tuán)通過締合在水溶液中形成動態(tài)物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。與部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,疏水締合聚合物具有更高效的增黏能力和優(yōu)異的剪切稀釋性,還能克服HPAM 不抗鹽的弱點(diǎn)。此外,良好的耐溫和黏彈性使疏水締合聚合物在高溫油藏也有著優(yōu)異的表現(xiàn)。然而疏水基團(tuán)的引入導(dǎo)致疏水締合聚合物溶解速度降低,制約其在油田的推廣應(yīng)用[2-3]。

        中國海油和西南石油大學(xué)通過國家863計劃進(jìn)行了加速疏水締合聚合物溶解的攻關(guān)研究。例如:改變攪拌器類型和攪拌方式加速溶解熵變[4],利用篩網(wǎng)切割或膠體研磨的方式提高溶脹膠團(tuán)比表面積[5-6]。截至目前,加速締合聚合物溶解的研究主要集中在物理方法上。物理速溶方法能夠縮短締合聚合物的溶解時間,但也造成聚合物不可逆的機(jī)械降解,嚴(yán)重影響締合聚合物的增黏能力。也有研究者嘗試用提高溶解溫度的方法縮短疏水締合聚合物的溶解時間[7]。但該方法同樣造成不可逆的熱氧降解,導(dǎo)致聚合物增黏能力大幅降低?,F(xiàn)有的有助于加速溶解的辦法都因為物理降解直接損害締合聚合物的抗溫、抗鹽、高效增黏等效能而無法應(yīng)用。因此如何加快締合聚合物的溶解速度成為當(dāng)前油田化學(xué)工作液發(fā)展亟待解決的一個重大技術(shù)難題[3,8]。

        締合聚合物的松弛時間高于常規(guī)聚合物的原因就是其額外的疏水基團(tuán)之間的締合作用。如果在溶解過程中可以屏蔽這種相互作用,締合聚合物的溶解性能就有可能與常規(guī)聚合物相當(dāng)。環(huán)糊精(CD)是環(huán)狀低聚糖分子,呈截頂空心的圓錐體結(jié)構(gòu)[9]。α-CD、β-CD和γ-CD是最常見的環(huán)糊精,分別含6、7 和8 個吡喃糖單元。分子外壁親水、內(nèi)腔疏水并且能夠作為主體包結(jié)各種有機(jī)分子或離子客體形成包結(jié)絡(luò)合物,在醫(yī)藥、食品、化學(xué)分析、農(nóng)業(yè)及其他工業(yè)都有廣泛的應(yīng)用[9-11]。環(huán)糊精與疏水基團(tuán)有極強(qiáng)的親和性,能夠包合締合聚合物上的疏水基團(tuán),拆散締合聚合物溶液中的締合結(jié)構(gòu),大幅降低溶液黏度[11-13]。

        本文利用環(huán)糊精對疏水基團(tuán)的包合特性,在締合聚合物溶解時向溶劑中加入環(huán)糊精,以期加速疏水締合聚合物的溶解過程。環(huán)糊精對疏水基團(tuán)的包合屏蔽了疏水基團(tuán)本來的締合作用,導(dǎo)致溶液網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞,需要對含有環(huán)糊精的締合聚合物溶液的流變性能進(jìn)行調(diào)整(恢復(fù))。因此,又利用環(huán)糊精對客體的競爭包合特性,通過向溶液中加入比締合聚合物中的疏水基團(tuán)親和性更強(qiáng)的客體分子,重新恢復(fù)溶液的流變性能。最終實現(xiàn)既縮短締合聚合物的溶解時間又避免影響其高效增黏效率的目的。

        1 實驗部分

        1.1 材料與儀器

        部分水解聚丙烯酰胺(3630S),法國愛森絮凝劑有限公司;疏水締合聚合物(AP-P4),四川光亞聚合物化工有限公司;α-CD、β-CD、γ-CD,成都市科龍化工試劑廠;模擬注入水,礦化度9158.19 mg/L,離子組成(單位mg/L)為:Na++K+2514.33、Ca2+568.90、Mg2+381.34、HCO3-190.62、SO42-36.64、Cl-5466.36。聚合物的主要理化性能指標(biāo)見表1,環(huán)糊精和疏水締合聚合物的分子結(jié)構(gòu)見圖1。

        圖1 β-環(huán)糊精(a)和疏水締合聚合物(b)的分子結(jié)構(gòu)

        表1 聚合物的理化參數(shù)

        數(shù)顯懸吊臂攪拌器,江蘇億晨攪拌科技有限公司;DV-Ⅲ黏度計,美國博勒飛公司;Haake MARSⅢ旋轉(zhuǎn)流變儀,德國賽默飛世爾公司;Nikon SMZ1500 光學(xué)顯微鏡,日本尼康公司;電子天平,量程120 g,精度0.0001 g,上海精密科學(xué)儀器有限公司。

        1.2 實驗方法

        (1)溶液流變性能測試。溫度為25 ℃時,用黏度計測定溶液在剪切速率為7.34 s-1條件下的表觀黏度;用旋轉(zhuǎn)流變儀,在線性黏彈區(qū)0.1~10 Hz內(nèi)進(jìn)行動態(tài)頻率掃描,測定儲能模量(G')和耗能模量(G'')。

        (2)溶解時間的測定。在25 ℃下,溶解聚合物和適量環(huán)糊精于模擬水中,配制5 g/L 的聚合物溶液。固定攪拌器轉(zhuǎn)速300 r/min,每隔5 min 測量溶液的表觀黏度,直至多次測定得到的溶液黏度值平穩(wěn)。以溶解過程中聚合物溶液黏度變化率小于5%的溶解用時為聚合物的溶解時間。

        (3)溶脹時間的測定。在25 ℃下,用光學(xué)顯微鏡觀察聚合物在模擬水或含有不同濃度β-CD 的模擬水中的溶脹過程。選取相近粒徑(0.63~0.85 mm,40~20 目)的聚合物干粉顆粒放入溶劑中,啟動連續(xù)攝像系統(tǒng)并開始計時。以干粉顆粒全部透明作為計時終點(diǎn),多次重復(fù)實驗取平均值,以此時間為聚合物的溶脹時間。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 聚丙烯酰胺和疏水締合聚合物的溶解

        將5 g聚合物干粉溶于1 L溶劑的過程中,兩種類型聚合物溶液的黏度隨時間的變化見圖2。在溶解過程中,聚合物分子既要移動大分子鏈的重心又要克服鏈間的相互作用,因此擴(kuò)散很慢。相對地,小分子量的溶劑分子能迅速進(jìn)入聚合物內(nèi)部。聚合物的常規(guī)溶解過程通常分兩步進(jìn)行。首先小分子量的溶劑分子滲入聚合物的自由體積和空隙中,聚合物溶脹;而后聚合物鏈段解纏結(jié)(chain disentanglement),從溶脹膠團(tuán)中脫離并均勻分散在溶劑中[14-16]。從圖2可以看出,分子量略小的AP-P4的溶解時間比3630S 長得多,且有一個較長時間的黏度平穩(wěn)期,而3630S 溶解時溶液黏度的增加較為迅速。這是由于兩種聚合物在解纏結(jié)階段所需克服的阻力不同。3630S溶解時僅需克服分子間的范德華力,而AP-P4 解纏結(jié)還需額外克服疏水基團(tuán)之間的締合作用[1,6]。因此,AP-P4 需要溶脹更長時間,使分子間距離增大,分子間締合作用下降后,才能開始溶解。

        教師引導(dǎo)學(xué)生思考:為什么會出現(xiàn)不同的結(jié)果?學(xué)生推測,當(dāng)R型菌攜帶大量S型菌莢膜多糖時,才可能發(fā)生回復(fù)突變。接著,針對如何驗證該推測是否正確,教師引入書本上第三組實驗:將加熱殺死的S-Ⅲ型細(xì)菌注射入小鼠體內(nèi),小鼠不死亡。證明無R型菌存在下,單獨(dú)的S型菌莢膜多糖無致死效應(yīng)。因此格里菲斯做了第四組實驗,將R-Ⅱ活菌+殺死S-Ⅲ菌混合物(莢膜多糖)注入小鼠體內(nèi)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):小鼠死亡,在死亡的小鼠體內(nèi)分離出S-Ⅲ活菌,并可穩(wěn)定遺傳。這說明格里菲斯的推測是正確的,由此引入“轉(zhuǎn)化”的概念。教師引導(dǎo)學(xué)生提出解釋實驗結(jié)果的假說:加熱殺死的S-Ⅲ型菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”,使R-Ⅱ型活菌轉(zhuǎn)化為S-Ⅲ型活菌,

        圖2 AP-P4和3630S溶液黏度隨時間的變化

        2.2 環(huán)糊精對疏水締合聚合物溶解的影響

        在含有不同環(huán)糊精和疏水基團(tuán)物質(zhì)的量之比(CD∶[H])的模擬水中,測定了聚合物溶液黏度隨溶解時間的變化。由于不同環(huán)糊精加量的聚合物溶液黏度降低程度不同,為了便于比較,定義不同時間溶液表觀黏度與最大表觀黏度的比值為相對表觀黏度。不同β-CD 加量條件下溶液的相對表觀黏度隨時間的變化見圖3。AP-P4 的溶解時間和黏度平穩(wěn)期均隨CD∶[H]的增加而明顯縮短。當(dāng)β-CD∶[H]≥4時,AP-P4溶解時間的縮短相對緩慢,且?guī)缀跤^察不到黏度平穩(wěn)期,表現(xiàn)出與常規(guī)HPAM類似的行為。在α-CD 和γ-CD 存在下,溶液相對黏度與溶解時間的關(guān)系曲線與含有β-CD的情況類似,聚合物溶解時間和黏度平穩(wěn)期都大幅縮短。

        圖3 環(huán)糊精和疏水基團(tuán)物質(zhì)的量比對AP-P4溶液相對黏度與時間關(guān)系的影響

        在CD∶[H]不同的條件下,α-CD、β-CD、γ-CD對AP-P4溶解時間的影響見圖4。隨CD∶[H]的增加,溶解時間逐漸降低。當(dāng)CD∶[H]=10時,AP-P4在含有α-CD、β-CD、γ-CD的模擬水中的溶解時間分別為45、50、60 min,與3630S相當(dāng)(65 min)。水分子溶劑化疏水基團(tuán)導(dǎo)致自身分子簇結(jié)構(gòu)被破壞,體系焓增加。環(huán)糊精部分替代水分子溶劑化疏水基團(tuán),減少了水分子簇結(jié)構(gòu)的破壞,降低了溶解混合熱(△HM)[17]。環(huán)糊精包合的疏水基團(tuán)越多,混合熱降低得越多,△HM值愈小,自發(fā)溶解的傾向愈大[15,18]。

        由3 種環(huán)糊精對AP-P4 溶解時間的影響(圖4)可見,α-CD 具有最強(qiáng)的加速溶解效果,β-CD 其次。這和環(huán)糊精疏水空腔的大小與疏水基團(tuán)尺寸的匹配性相關(guān)。AP-P4疏水烷基鏈的直徑小于0.49 nm,α-CD 疏水空腔直徑為0.47~0.53 nm,β-CD 和γ-CD依次增大[12,19]。因此,α-CD疏水空腔與疏水烷基鏈的結(jié)合最緊密,其加速溶解效果最顯著。但β-CD的價格最低,已經(jīng)大量工業(yè)化生產(chǎn),如果綜合考慮原料成本、效果等因素,利用β-CD 加速締合聚合物的溶解可能最具應(yīng)用前景。

        圖4 環(huán)糊精和疏水基團(tuán)物質(zhì)的量比對AP-P4溶解時間的影響

        為了定量分析CD∶[H]對AP-P4溶解時間的影響,對圖4 中CD∶[H]與溶解時間的數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合。由于零不能取對數(shù),以一個極小值0.001 來代替不含CD 的模擬水中AP-P4 的溶解時間,其物理意義為加入極少量的環(huán)糊精(CD∶[H]=0.001)對AP-P4的溶解時間無影響。由擬合結(jié)果(表2)可見,3 條曲線都較好地符合指數(shù)關(guān)系,溶解時間隨CD∶[H]的增加呈指數(shù)遞減。

        表2 環(huán)糊精和疏水基團(tuán)物質(zhì)的量比與AP-P4溶解時間的擬合關(guān)系

        2.3 環(huán)糊精對疏水締合聚合物溶脹的影響

        疏水締合聚合物固體顆粒在溶脹過程中,水分子不斷滲透,形成透明膠團(tuán),未滲透部分不斷縮小直至消失。在含有不同濃度β-CD的溶液中,多次測量AP-P4顆粒的溶脹時間見表3。在β-CD含量分別為0、0.1%、0.5%的模擬水中,AP-P4 顆粒的平均溶脹時間分別為461、480、425 s。由于在不同溶劑中,平均溶脹時間變化不明顯,而在相同溶劑中,AP-P4顆粒溶脹時間的波動較大,表明溶脹過程受環(huán)糊精含量影響較小,波動較大主要與聚合物干粉顆粒的微小空隙和自由體積大小有關(guān)[9]。比較溶解時間和溶脹時間長度,發(fā)現(xiàn)溶脹過程僅僅占整個溶解過程的很小一部分,大量的時間都用于聚合物鏈段的解纏結(jié)過程。

        表3 AP-P4在β-CD加量不同的模擬水中的溶脹時間

        從黏度隨時間變化的曲線(圖2 和圖3)可以看出,AP-P4 的黏度平穩(wěn)期持續(xù)約60 min,且隨CD∶[H]的增加,AP-P4 黏度平穩(wěn)期迅速縮短。這可能是由于締合聚合物溶脹形成的凝膠層中的聚合物鏈段在分子間相互作用和強(qiáng)烈的締合作用下結(jié)合得比較緊密,難以解纏結(jié)從凝膠層進(jìn)入溶液中,溶液黏度增加較慢[14,20-21]。當(dāng)CD∶[H]≥4時,疏水基團(tuán)被環(huán)糊精大量包合,締合作用被屏蔽,聚合物鏈段更容易解纏結(jié),因此溶液黏度平穩(wěn)期消失,表現(xiàn)出與聚丙烯酰胺類似的黏度-時間變化行為。

        2.4 環(huán)糊精對疏水締合聚合物溶液流變性的影響

        環(huán)糊精對疏水基團(tuán)的包合能明顯加速疏水締合聚合物的溶解過程,但也因此對締合聚合物溶液的流變性質(zhì)有較為強(qiáng)烈的影響[12-13,22]。在加量為0.5%的條件下,α-CD、β-CD、γ-CD 對締合聚合物表觀黏度的影響見圖5。締合聚合物溶液表觀黏度隨CD∶[H]的增加而迅速降低。當(dāng)CD∶[H]≥4 時,溶液黏度基本穩(wěn)定。疏水締合聚合物溶液黏度由結(jié)構(gòu)黏度和非結(jié)構(gòu)黏度構(gòu)成[17]。環(huán)糊精包合疏水基團(tuán)后,疏水締合作用被屏蔽,導(dǎo)致溶液結(jié)構(gòu)被破壞,結(jié)構(gòu)黏度大幅度降低。溶液的整體黏度也因此而大幅降低。當(dāng)CD∶[H]≥4時,溶液黏度降低不再明顯,表明分子間的疏水締合已大體消除,此時溶液黏度主要由非結(jié)構(gòu)黏度構(gòu)成。在0.5%的AP-P4 溶液中,結(jié)構(gòu)黏度占比超過97%,而非結(jié)構(gòu)黏度不到3%。這也表明,與分子量相當(dāng)?shù)某R?guī)聚丙烯酰胺相比,締合聚合物能通過疏水基團(tuán)形成締合結(jié)構(gòu)大幅提高溶液黏度。

        圖5 環(huán)糊精和疏水基團(tuán)物質(zhì)的量比對AP-P4溶液表觀黏度的影響

        進(jìn)一步研究了β-CD 對AP-P4 溶液動態(tài)模量的影響,結(jié)果如圖6所示。隨CD∶[H]的增加,G'和G''的頻率依賴性增加。根據(jù)瞬態(tài)網(wǎng)絡(luò)理論[27,12],G'與聚合物溶液網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的活性連接點(diǎn)數(shù)量呈正比,G'下降反映環(huán)糊精屏蔽了締合作用,聚合物溶液網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞。隨CD∶[H]的增加,低頻區(qū)的G'下降約兩個數(shù)量級,與結(jié)構(gòu)黏度變化的程度一致。

        圖6 β-CD和疏水基團(tuán)物質(zhì)的量比對AP-P4溶液模量的影響

        de Gennes 將橡膠狀過度到液體狀的時間稱為最終松弛時間(terminal relaxation time,τ)t。τt也被看作是鏈解纏結(jié)的時間[18],通常用低頻下的最長松弛時間(the longest relaxation time,TR)代表τt[23-24]。按式(1)計算TR:

        其中,ω—角頻率,rad/s;G′—儲能模量,Pa;G′′—耗能模量,Pa。

        0.5 %締合聚合物溶液的TR隨CD∶[H]的變化如圖7 所示。TR隨環(huán)糊精的加入迅速下降,鏈解纏結(jié)時間大幅縮短。繼續(xù)增加CD∶[H],TR的變化較小。當(dāng)CD∶[H]=10時,α-CD、β-CD、γ-CD將締合聚合物溶液的TR從3.34 s 降低了一個數(shù)量級,分別縮短至0.25、0.36、0.50 s。根據(jù)標(biāo)度理論,加入環(huán)糊精后聚合物溶脹形成的濃稠體系中高分子鏈的解纏結(jié)時間都縮短。因此,環(huán)糊精通過包合疏水基團(tuán),拆散締合結(jié)構(gòu),縮短聚合物鏈段解纏結(jié)時間,實現(xiàn)締合聚合物的加速溶解。

        圖7 環(huán)糊精和疏水基團(tuán)物質(zhì)的量比對TR的影響

        2.5 疏水締合聚合物溶液流變性能的恢復(fù)

        環(huán)糊精包合疏水基團(tuán)對締合聚合物的締合結(jié)構(gòu)造成破壞,導(dǎo)致其表觀黏度和動態(tài)模量均大幅降低。因此,在使用按這種方式溶解好的締合聚合物溶液前需要對其流變性能進(jìn)行調(diào)節(jié)??梢酝ㄟ^水解環(huán)糊精釋放疏水基團(tuán)實現(xiàn)含有環(huán)糊精的締合聚合物溶液黏度的恢復(fù)[12,25]。本研究則采用另一種方法,利用環(huán)糊精的競爭包合特性,通過加入與環(huán)糊精親和性更強(qiáng)的客體將之前包合物中的客體分子置換出來。向含有環(huán)糊精的締合聚合物溶液中加入具有不同親水親油平衡(HLB)值的壬基酚聚氧乙烯醚(NPe,e代表分子平均的乙氧基數(shù)),以恢復(fù)締合聚合物溶液的流變性質(zhì)。由于現(xiàn)場注入地層的AP-P4溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常都低于0.2%,且當(dāng)CD∶[H]=1 時,聚合物溶解時間已滿足現(xiàn)場對溶解時間的要求,故選取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的AP-P4溶液作為研究對象,其中CD∶[H]=1。

        當(dāng)β-CD∶[H]=1 時,含不同NPe的0.2%締合聚合物溶液在7.34 s-1下的表觀黏度見圖8。隨NPe與環(huán)糊精物質(zhì)的量比(NP∶eCD)增加,溶液黏度都呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。所有NPe均可提高溶液黏度,但不同HLB 值的NPe對溶液黏度的恢復(fù)程度大不相同。隨HLB值增加,溶液黏度恢復(fù)程度逐漸降低。具有最低HLB 值的NP4能完全恢復(fù)并進(jìn)一步提高溶液黏度,NP7僅能完全恢復(fù)溶液黏度,具有較高HLB 值的NP10和NP15只能部分恢復(fù)溶液黏度。這應(yīng)該歸因于不同HLB值的NPe與環(huán)糊精的親和力和表面活性劑形成的膠束結(jié)構(gòu)不同。HLB值越低,非離子表面活性劑與環(huán)糊精的親和力越強(qiáng)。低HLB值的NP4能將被包合的疏水基團(tuán)盡可能多地釋放出來。加入NP4后體系黏度最高值超過相同濃度的AP-P4 溶液黏度,是因為締合聚合物與過量非離子表面活性劑形成的膠束進(jìn)一步作用,形成了更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[23-24,26]。

        圖8 NPe、β-CD物質(zhì)的量比對AP-P4溶液表觀黏度的影響

        NP∶4β-CD 對β-CD∶[H]=1 的0.2%AP-P4(記為AP-P4/CD)溶液動態(tài)模量的影響見圖9。與圖8 的結(jié)果類似,隨NP∶4CD 的增加,模量先增加后下降,而模量的頻率依賴性先下降后升高,且模量的最大值超過相同濃度的AP-P4 溶液。說明隨NPe的加入,溶液中聚合物鏈段間的活性連接數(shù)量先增加后減少。鏈段間活性連接數(shù)量的增加應(yīng)該同時歸因于被釋放的疏水基團(tuán)的重新締合以及NP4與AP-P4的相互作用。模量的再次降低對應(yīng)過量的NP4與締合聚合物相互作用導(dǎo)致AP-P4溶液的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞。低HLB 值的NP4能在較寬的比例范圍內(nèi)完全恢復(fù)溶液流變性質(zhì)。若僅要求恢復(fù)締合聚合物溶液的流變性,配液對藥劑比例的精度要求不高,有利于現(xiàn)場施工。

        圖9 NP4、β-CD物質(zhì)的量比對AP-P4溶液動態(tài)模量的影響

        值得注意的是,雖然在NP∶4CD=0.5 時體系的黏度與初始AP-P4 溶液的相當(dāng),但動態(tài)模量頻率曲線并不完全重合,也即模量隨頻率的變化不完全一致。這表明最終得到的溶液在結(jié)構(gòu)上與初始AP-P4溶液仍然有所差別,也證實了締合聚合物溶液流變性的變化并非僅僅是由于競爭包合釋放出環(huán)糊精重新締合導(dǎo)致,還同時受到締合聚合物與表面活性劑相互作用的影響。

        3 結(jié)論

        疏水締合聚合物在溶解過程中,溶脹過程很短而解纏結(jié)過程耗時較長。將環(huán)糊精加入到溶劑中有助于加速締合聚合物的溶解。常見的3種環(huán)糊精均具有加速締合聚合物溶解的效果,隨環(huán)糊精加量增加聚合物溶解時間呈指數(shù)下降。受疏水與疏水烷基鏈的尺寸匹配性影響,α-環(huán)糊精的加速溶解效果最強(qiáng),β-環(huán)糊精次之,γ-環(huán)糊精最差。綜合考慮原料成本、效果等因素,β-環(huán)糊精最具工業(yè)應(yīng)用前景。從熱力學(xué)上看,締合聚合物溶解的混合熱因環(huán)糊精的包合而降低,聚合物自發(fā)溶解傾向提高。綜合分析溶脹、溶解和聚合物流變實驗結(jié)果,環(huán)糊精對締合聚合物的溶脹過程無明顯影響,主要通過包合疏水基團(tuán),破壞疏水締合結(jié)構(gòu),縮短鏈段解纏結(jié)過程而加速溶解。

        環(huán)糊精的加入嚴(yán)重降低締合聚合物溶液的黏度與模量。利用環(huán)糊精包合物的競爭包合特性,向含有環(huán)糊精的締合聚合物中加入適量的與環(huán)糊精具有更強(qiáng)親和力的非離子表面活性劑(NPe)可以完全恢復(fù)并進(jìn)一步提高溶液的流變性能。隨NPe的HLB值增加,疏水締合聚合物溶液流變性質(zhì)恢復(fù)程度逐漸降低。本研究采用化學(xué)方法既實現(xiàn)了疏水締合聚合物的加速溶解,又避免了以往速溶方法中物理降解導(dǎo)致溶液流變性能不可逆的損害,有助于疏水締合聚合物在油田的推廣應(yīng)用。

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