片狀本體膠制備裝置及基于本體膠的微球粘彈性測量方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及片狀本體膠制備裝置及基于本體膠的微球粘彈性測量方法，屬于油田調(diào)剖堵水微球樣品性能評價技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著油田開發(fā)的不斷深入，非均質(zhì)油藏的非均質(zhì)性更強、剩余油普遍分布，水淹、水竄現(xiàn)象嚴重，注入流體無效循環(huán)，常規(guī)的調(diào)剖手段難以實現(xiàn)有效封堵，聚合物微球深部調(diào)驅(qū)技術作為一種新型的提高采收率技術已成為國內(nèi)外專家學者研宄的熱點話題。聚合物微球作為一種良好的深部調(diào)驅(qū)劑，在地面制備，避免了剪切、稀釋和色譜分離作用而導致常規(guī)凝膠交聯(lián)體系在地下無法交聯(lián)或交聯(lián)后強度或熱穩(wěn)定性達不到要求的缺點。聚合物微球吸水膨脹后具有很好的粘彈性，粘彈性是影響微球在油藏多孔介質(zhì)中封堵和運移的重要因素，進而影響深部調(diào)驅(qū)劑的提高采收率能力。如何實現(xiàn)對微球粘彈性這一重要指標的調(diào)控已成為聚合物微球礦場應用中需考慮的重要問題。但在微球的粘彈性的測量方法中，現(xiàn)有的微球粘彈性的測量方法，在使用流變儀平板系統(tǒng)測定微球粘彈性時是將微球直接置于平板上，在測量過程中由于吸水膨脹后的微球難以在平板之間實現(xiàn)均勻的鋪展，且微球粒徑分布不是單分散的，所以在測量過程中，各微球的受力是不一致的，因此導致測量出的粘彈性并非微球本身膠體的粘彈性，使測出的微球的粘彈性不準確，從而限制了微球粘彈性對其提高采收率能力的研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種片狀本體膠的制備裝置。
[0004]本發(fā)明的目的還在于提供一種基于上述本體膠的微球粘彈性測量方法。
[0005]為達上述目的，本發(fā)明提供了一種片狀本體膠制備裝置，該裝置包括上玻璃板、下玻璃板、墊片；所述墊片位于上玻璃板、下玻璃板之間，用以支撐上玻璃板及下玻璃板并在上玻璃板和下玻璃板之間形成具有一定高度的空間；
[0006]上玻璃板、下玻璃板相向面的周緣使用玻璃膠進行粘結以確保完全密封；
[0007]在所述上玻璃板上設置有注入口及出口。
[0008]根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，優(yōu)選地，該裝置還包括板夾，該板夾在制備所述片狀本體膠時沿上玻璃板及下玻璃板的外周均勻分布用以夾持固定上玻璃板和下玻璃板。
[0009]根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，優(yōu)選地，所述板夾的個數(shù)為10個。
[0010]根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，優(yōu)選地，所述墊片為四個高度相同的墊片，且對稱分布在上玻璃板和下玻璃板的四角。
[0011]根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，在使用玻璃膠將上玻璃板、下玻璃板進行粘結后，需要等玻璃膠完全凝固后(以確保該裝置的密閉性)再使用該裝置制備片狀本體膠，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中在使用玻璃膠將上玻璃板、下玻璃板進行粘結后，待5小時后再使用該片狀本體膠制備裝置進行片狀本體膠的制備。
[0012]根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，上玻璃板和下玻璃板之間形成的空間可以根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)的需要，選擇合適高度的墊片來改變上玻璃板和下玻璃板之間所形成空間的大小。
[0013]本發(fā)明還提供了基于本體膠的微球粘彈性測量方法，其包括以下步驟:
[0014](I)制備片狀本體膠:
[0015]a、將合成微球所用的單體、交聯(lián)劑、添加劑在水溶液中混合均勻，再加入引發(fā)劑，混合均勻，得到混合溶液；
[0016]b、將步驟a得到的混合溶液制備片狀本體膠片；
[0017]C、將步驟b制備得到的片狀本體膠置于模擬地層水中，吸水膨脹后，制成片狀本體膠薄片以進行粘彈性測量；
[0018](2)采用流變儀的平板系統(tǒng)對步驟(I)制備得到的片狀本體膠薄片進行粘彈性測量，得到所述片狀本體膠薄片在不同頻率下的粘性模量和彈性模量，所述片狀本體膠薄片的粘性模量和彈性模量即為所述微球的粘性模量和彈性模量。
[0019]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，在步驟a中，所述混合過程是在低于20°C的溫度下進行的。
[0020]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中步驟b將步驟a得到的混合溶液制備片狀本體膠片可以為采用任何常規(guī)方法制備片狀本體膠片，譬如可以是將按照常規(guī)方法制備微球，然后進行切片得到所述片狀本體膠片；
[0021]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，步驟b是將步驟a得到的混合溶液注入到模具中以制備片狀本體膠片；
[0022]其中具體可以為將步驟a得到的混合溶液注入到模具后，待完全充滿并無氣泡后，密封，并使該模具內(nèi)的混合溶液發(fā)生聚合反應，以得到所述片狀本體膠；
[0023]其中所述模具可以為任意形狀，制備得到本體膠后，可以根據(jù)需要進一步對本體膠進行切片以得到所述片狀本體膠片；
[0024]而根據(jù)本發(fā)明的一些具體實施方案，所述模具可以為內(nèi)部空腔為扁平狀的模具；
[0025]其具體為，將步驟a得到的混合溶液注入到內(nèi)部空腔為扁平狀的模具中，待完全充滿并無氣泡后，密封，并使該模具內(nèi)的混合溶液發(fā)生聚合反應，得到所述片狀本體膠；
[0026]而根據(jù)本發(fā)明另一些具體實施方案，所述模具可以為本發(fā)明前面所述的片狀本體膠的制備裝置。
[0027]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，在步驟b中，所述聚合反應的反應溫度為40-70 °C，反應時間為12-48h。
[0028]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，在上述步驟b中，將步驟a得到的混合溶液注入到上述片狀本體膠的制備裝置中，必須使混合溶液完全充滿并無氣泡后，再對該裝置進行密封；混合溶液充滿該裝置的目的是為了除去片狀本體膠制備裝置中的空氣，隔絕氧氣以發(fā)生聚合反應制備片狀本體膠，而且該操作還可以確保制備得到的片狀本體膠厚度均勻。
[0029]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，上述步驟c為將步驟b制備得到的片狀本體膠在室溫下置于模擬地層水中浸泡48h，吸水膨脹后，制成片狀本體膠薄片以進行粘彈性測量。
[0030]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，在步驟(2)中還包括在測量前對步驟⑴得到的片狀本體膠薄片進行截取，將截取的片狀本體膠薄片采用流變儀的平板系統(tǒng)進行測量，優(yōu)選截取的片狀本體膠薄片的直徑為l_3cm，厚度為2-4mm。
[0031]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，在上述步驟(2)中對步驟⑴得到的片狀本體膠薄片進行截取是采用圓形薄片打孔器來完成的，圓形薄片打孔器為本領域所使用的常規(guī)打孔器，其示意圖如圖2所示，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，該打孔器的內(nèi)徑為1.5厘米。
[0032]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，所述采用流變儀的平板系統(tǒng)對片狀本體膠薄片進行粘彈性測量包括以下步驟:
[0033]將所述片狀本體膠薄片置于流變儀的平板系統(tǒng)的平板轉子與底板之間，設置平板轉子與底板之間的間隔為所述片狀本體膠薄片厚度的一半，然后在0.0IHz-1OHz范圍內(nèi)進行頻率掃描，得到所述片狀本體膠薄片在不同頻率下的粘性模量和彈性模量，所述片狀本體膠薄片的粘性模量和彈性模量即為所述微球的粘性模量和彈性模量。
[0034]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，上述流變儀的平板系統(tǒng)為本領域用來測量微球的粘性模量及彈性模量所使用的常規(guī)流變儀的平板系統(tǒng)，其結構示意圖如圖4所示，從圖4中可以看出，該流變儀的平板系統(tǒng)包括平板轉子7及底板8，在測量過程中，將片狀本體膠薄片9置于流變儀的平板系統(tǒng)的平板轉子7及底板8之間以進行粘性模量及彈性模量的測量。
[0035]根據(jù)本發(fā)明所述的基于本體膠的微球粘彈性測量方法，片狀本體膠的制備裝置的內(nèi)部高度與墊片的高度一致；而且本發(fā)明中截取的片狀本體膠薄片的直徑可以根據(jù)流變儀的平板系統(tǒng)的相應尺寸來確定，在確定了片狀本體膠薄片的直徑后，進而可以選擇合適尺寸的片狀本體膠的制備裝置制備片狀本體膠，得到片狀本體膠后，再選擇合適內(nèi)徑尺寸的圓形薄片打孔器來截取片狀本體膠薄片；在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，片狀本體膠薄片的直徑為1.5cm,因此選用內(nèi)徑為1.5cm的圓形薄片打孔器來截取用于流變儀的平板系統(tǒng)測量粘性模量及彈性模量用的圓形片狀本體膠薄片。
[0036]在本發(fā)明所述的基于本體膠的微球粘彈性測量方法中，將采用合成微球所用的原料配方制備得到的膠體，稱作“本體膠”。
[0037]本發(fā)明首先采用合成微球的配方制備出厚度均勻的片狀本體膠薄片，再采用流變儀的平板系統(tǒng)對所述片狀本體膠薄片進行粘彈性測量，得到所述片狀本體膠薄片在不同頻率下的粘性模量和彈性模量，測量得到的片狀本體膠薄片的粘性模量和彈性模量即為所述微球的粘性模量和彈性模量。本發(fā)明的基于本體膠的微球粘彈性測量方法操作簡單，可重復性好，并且能夠準確的測量出本體膠的粘彈性，該粘彈性即可表示該本體膠對應的微球的粘彈性。
【附圖說明】
[0038]圖1為本發(fā)明的片狀本體膠制備裝置的示意圖；
[0039]圖2為本發(fā)明的圓形薄片打孔器的示意圖；
[0040]圖3為本發(fā)明實施例2制備得到的直徑為1.5cm的圓形本體膠薄片的示意圖；
[0041]圖4為本發(fā)明的流變儀平板測量系統(tǒng)的結構示意圖；
[0042]圖5為本發(fā)明實施例2的片狀本體膠薄片在不同頻率下的粘性模量和彈性模量圖；
[0043]圖6為本發(fā)明實施例3的微球在不同頻率下的粘性模量和彈性模量圖。
[0044]主要附圖標號說明:
[0045]I上玻璃板2下玻璃板3玻璃膠4注入口 5出口 6板夾7平板轉子8底板9片狀本體膠薄片。
【具體實施方式】
[0046]以下將通過具體的實施例及附圖詳細地說明本發(fā)明的實施過程和產(chǎn)生的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實質(zhì)和特點，但是不作為對本案可實施范圍的限定。
[0047]實施例1
[0048]本實施例提供了一種片狀本體膠制備裝置，該裝置的示意圖如圖1所示，從圖1中可以看出該裝置包括上玻璃板1、下玻璃板2、四個墊片(圖1中未示出)、十個板夾6 ;所述墊片位于上玻璃板1、下