[发明专利]一种测定水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂的缔合程度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂的缔合程度的方法，属于油田化学技术领域。

背景技术

水溶性缔合聚合物增粘剂是一类在亲水大分子链上带有少量疏水基团的水溶性缔合聚合物，除含有大量亲水极性基团外，还含有少量疏水非极性基团。在水溶液中，极性基团通过形成氢键与水分子发生强烈水合作用，非极性基团与极性水分子间发生排斥作用，非极性疏水基团通过相互间范德华分子间力聚集在一起，这一效应称为疏水缔合效应。随聚合物浓度和聚合物中疏水基团含量的不同，疏水缔合可以发生在分子链之间，也可以发生在同一大分子链内，通过疏水基团的缔合作用发挥聚合物溶液的增粘性能，达到扩大驱油剂波及体积、提高原油采收率的目的。目前，水溶性缔合聚合物增粘剂的性能评价及现场应用情况已有大量文献报道，主要包括以下几方面：

（1）疏水单体开发合成技术基本成熟，文献报道过各类非离子、阳离子和阴离子疏水单体。通过多年探索，胶束聚合和化学改性两种方法己被公认为疏水缔合聚合物合成的最好方法。

（2）由于疏水基含量极低，在聚合物分子链本体结构表征上虽然进行了大量探索工作，但未有大的突破，特别是疏水基分布方式的表征，研究进展缓慢。

（3）疏水缔合聚合物与表面活性剂在溶液中相互作用一直是研究热点，因为作为涂料或颜料等用途的疏水缔合聚合物溶液，对表面活性剂极其敏感，在表面活性剂存在时，其增粘的“安全窗口”十分狭小，不易调节。因此美国、瑞典、法国、加拿大及中国等许多国家的科学家们都曾使用各种类型的表面活性剂与不同类型疏水缔合聚合物进行相互作用，考察其混合溶液的各种行为。

（4）疏水缔合聚合物吸附行为研究受到重视，但主要集中在石英模型体系上的吸附行为研究，最近法国石油研究院与Candu小组合作开展了AM/Cn枷类聚合物在粘土表面上吸附行为研究，国内郭拥军博士进行了水溶性疏水缔合聚合物在高岭土/水界面的吸附研究，张继风等研究了疏水缔合聚合物HAP在石英砂上的吸附特性。

（5）疏水缔合水溶性聚合物溶液聚合物分子聚集态研究成为焦点，这对探索聚合物分子聚集态与宏观性能关系方面意义重大，国内冯玉军和徐鹏等人做了大量工作。

未曾有针对水溶性缔合聚合物增粘剂的缔合程度控制方法研究的报道，研究水溶性缔合聚合物增粘剂的缔合作用，量化水溶性缔合聚合物增粘剂在溶液中及多孔介质中的缔合程度，是更好发挥水溶性缔合聚合物增粘剂驱油效果的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种测定水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂的缔合程度的方法，本发明提供的技术方法可以定量描述水溶性缔合聚合物型增粘剂在水中以及在多孔介质中的缔合程度，该方法定量地建立了疏水缔合聚合物缔合程度对比曲线，通过对比曲线可以得到缔合聚合物在水中以及在多孔介质中的缔合程度。

本发明所提供的一种测定水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂在水中的缔合程度的方法，包括如下步骤：

（1）配制水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂水溶液，并测定其粘度，并标记为η_i；

（2）向所述水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂水溶液中加入至少3种不同浓度的β-环糊精，并测定不同添加浓度时所述水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂水溶液的粘度，并标记为η_c；并记录所述水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂水溶液的粘度趋于稳定时的临界粘度，标记为η，所述临界粘度所对应的β-环糊精的添加量标记为临界浓度；

（3）由步骤（1）和步骤（2）可得到所述β-环糊精的不同添加浓度与所述水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂水溶液的粘度之间的关系曲线；

（4）根据式（1）所示的缔合程度计算表达式和所述β-环糊精的不同添加浓度与所述水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂水溶液的粘度之间的关系曲线，可得到所述水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂水溶液的粘度与所述水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂的缔合程度之间的关系曲线，进而得到所述水溶性疏水缔合聚合物型增粘剂在水中的缔合程度；