一种测定凝胶颗粒粘弹性的方法_2

文档序号:9429850阅读:来源:国知局
胶颗粒的婦变-回复实验。婦变测量使用的是奥地利Anton Paar的MCR 301流变仪。其实验操作如下:蠕变实验中选用平板测试系统。将配制好的凝胶颗粒分散体系用滤纸过滤,用药匙取一定量过滤出来的凝胶颗粒平铺到流变仪的测量平板上。要求凝胶颗粒平铺均匀,测试过程中不能失水变干。实验温度设置为大庆油田油藏温度45°C,设定一个流变仪的法向应力为0.5N和一个恒定剪切应力IPa,开始蠕变实验,持续140s后,撤去剪切应力,开始回复实验,再记录140s后结束实验,测量整个过程中的应变随时间的变化。
[0022]第三步,实验数据处理,评价凝胶颗粒的粘弹性。以获得的应变数据为纵轴,对应的实验时间为横轴,绘制凝胶颗粒的蠕变-回复曲线,如附图1所示。从蠕变-回复曲线中可以获得凝胶颗粒的总应变,即蠕变结束时的应变值为4.79% ;凝胶颗粒的粘性应变,即回复实验结束时的应变值1.28% ;凝胶颗粒的弹性应变,即总应变与粘性应变之差3.51%。根据凝胶颗粒的弹性应变和粘性应变大小即可判断凝胶颗粒的粘弹性。实验结果表明,所测的凝胶颗粒在施加IPa恒定剪切应力时,迅速产生应变并呈指数快速增加,应力撤去后,短时间内应变回复较快,280s内应变回复率为73.3%,因此,该凝胶颗粒属于高弹低粘型颗粒,更适合在近井地带的调剖中使用。
[0023]实施例二
[0024]凝胶颗粒2#由大庆新万通化工有限公司生产,粒径大小为100-200目;磁力搅拌器(常州国华电器有限公司);流变仪(奥地利Anton Paar的MCR 301流变仪),测量系统为PP43/GL-SN11457。凝胶颗粒2#为阴离子型凝胶颗粒,交联剂浓度为0.03%。
[0025]测定凝胶颗粒粘弹性的方法,包括如下步骤,第一步,配制凝胶颗粒分散体系,使其充分溶胀。在一个容积为250mL的烧杯中,加入10mL的模拟地层水,放入一个磁转子,将烧杯放到磁力搅拌器的工作台上,打开磁力搅拌器开关,使磁转子开始转动,调节磁力搅拌器的旋钮至烧杯中的模拟地层水形成漩涡。称取质量为Ig的凝胶颗粒2#,将凝胶颗粒缓慢的加入到模拟地层水形成的漩涡壁上,防止凝胶颗粒聚结成块,搅拌2个小时使凝胶颗粒充分溶胀后待用。。
[0026]第二步,进行凝胶颗粒的婦变-回复实验。婦变测量使用的是奥地利Anton Paar的MCR 301流变仪。其实验操作如下:蠕变实验中选用平板测试系统。将配制好的凝胶颗粒分散体系用滤纸过滤,用药匙取一定量过滤出来的凝胶颗粒平铺到流变仪的测量平板上。要求凝胶颗粒平铺均匀,测试过程中不能失水变干。实验温度设置为大庆油田油藏温度45°C,设定一个流变仪的法向应力为0.5N和一个恒定剪切应力IPa,开始蠕变实验,持续1200s后,撤去剪切应力,开始回复实验,再记录1200s后结束实验,测量整个过程中的应变随时间的变化。
[0027]第三步,实验数据处理,评价凝胶颗粒的粘弹性。以获得的应变数据为纵轴,对应的实验时间为横轴,绘制凝胶颗粒的蠕变-回复曲线,如附图2所示。从蠕变-回复曲线中可以获得凝胶颗粒的总应变,即蠕变结束时的应变值为72.5% ;凝胶颗粒的粘性应变,即回复实验结束时的应变值48.3% ;凝胶颗粒的弹性应变,即总应变与粘性应变之差24.2%。根据凝胶颗粒的弹性应变和粘性应变大小即可判断凝胶颗粒的粘弹性。实验结果表明,所测的凝胶颗粒在施加IPa恒定剪切应力时,随着测试时间延长,初期应变呈指数增长,后期呈线性增长,应力撤去后,应变回复速度较慢,且大部分无法回复,1200s内应变回复率为33.4%,凝胶颗粒2#表现为低弹高粘型颗粒,更适合用于深部调驱。
[0028]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1.一种测定凝胶颗粒粘弹性的方法,其特征在于:包括如下步骤,I)配制凝胶颗粒分散体系;2)进行凝胶颗粒的蠕变-回复实验;3)实验数据处理,评价凝胶颗粒的粘弹性。2.根据权利要求1所述的测定凝胶颗粒粘弹性的方法,其特征在于:步骤I)中,配置凝胶颗粒分散体系的方法是在一个容器中,加入一定量的模拟地层水,放入一个磁转子,将容器放到磁力搅拌器的工作台上,打开磁力搅拌器开关,使磁转子开始转动,调节磁力搅拌器的旋钮至容器中的模拟地层水形成漩涡,然后称取一定量的凝胶颗粒,将凝胶颗粒缓慢的加入到模拟地层水形成的漩涡壁上,防止凝胶颗粒聚结成块,搅拌一定时间使凝胶颗粒充分溶胀,即得到凝胶颗粒分散体系。3.根据权利要求1所述的测定凝胶颗粒粘弹性的方法,其特征在于:步骤2)中,进行凝胶颗粒的蠕变-回复实验,使用流变仪的平板测试系统。4.根据权利要求3所述的测定凝胶颗粒粘弹性的方法,其特征在于:所述流变仪选用的是奥地利Anton Paar的MCR 301流变仪。5.根据权利要求3或4所述的测定凝胶颗粒粘弹性的方法,其特征在于:使用流变仪进行的凝胶颗粒的蠕变-回复实验包括如下操作,将配制好的凝胶颗粒分散体系用滤纸过滤,然后取一定量过滤出来的凝胶颗粒平铺到流变仪的平板上,要求凝胶颗粒平铺均匀,测试过程中不能失水变干,实验温度设置为目标油藏温度,设定一个流变仪的法向应力和一个恒定剪切应力,开始蠕变实验,持续一定时间后,撤去剪切应力,开始回复实验,再记录和施加剪切应力时的相同时间,测量整个过程中的应变随时间的变化。6.根据权利要求1所述的测定凝胶颗粒粘弹性的方法,其特征在于:步骤3)中,实验数据处理,包括如下步骤,以获得的应变数据为纵轴,对应的实验时间为横轴,绘制凝胶颗粒的蠕变-回复曲线,从蠕变-回复曲线中可以获得凝胶颗粒的总应变,即蠕变结束时的应变值;凝胶颗粒的粘性应变,即回复实验结束时的应变值;凝胶颗粒的弹性应变,即总应变与粘性应变之差,根据凝胶颗粒的弹性应变和粘性应变大小即可判断凝胶颗粒的粘弹性。
【专利摘要】本发明提供了一种测定凝胶颗粒粘弹性的方法,该方法分为三个步骤:第一步,配制凝胶颗粒分散体系,使其充分溶胀;第二步,进行凝胶颗粒的蠕变-回复实验;第三步,实验数据处理,评价凝胶颗粒的粘弹性。该方法基于凝胶颗粒具有一定的蠕变性提出来的,采用流变仪进行凝胶颗粒的蠕变-回复实验,可以将凝胶颗粒的粘性响应和弹性响应分开。本发明提出的采用蠕变-回复实验测定凝胶颗粒粘弹性的流变学方法,能够测得凝胶颗粒的真实粘弹性,并且测试时间短,提高了测试精度和测试效率,丰富了凝胶颗粒的评价方法。
【IPC分类】G01N11/00
【公开号】CN105181529
【申请号】CN201510718788
【发明人】刘述忍, 康万利, 赵健, 朱礼斌, 王超, 何洋, 陈金峰, 刘杨, 徐凤兰, 邵振鹏
【申请人】中国石油集团渤海钻探工程有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月29日
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