[发明专利]一种循环测试聚合物溶液动态吸附量的监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种循环测试聚合物溶液动态吸附量的监测装置，包括固定支撑底盘和设置在所述固定支撑底盘上的第一弧形弯管、第二弧形弯管、螺杆动力泵、吸附介质装填装置，吸附介质装填装置内具有弧形流道，所述弧形流道的底部设有吸收介质安装槽，第一弧形弯管的两端分别与螺杆动力泵的进液端、吸附介质装填装置中弧形流道的左端连通，第二弧形弯管的两端分别与螺杆动力泵的出液端、吸附介质装填装置中弧形流道的右端连通，所述第二弧形弯管上设有压力监测装置、液体装填口。本发明解决难以测定现有黏弹性流体动态吸附量的客观问题，以及取液过程中不必要的实验误差带来的影响，整个过程流体均在装置中，快速简便的测试聚合物吸附量的变化。

技术领域

本发明涉及一种循环测试聚合物溶液动态吸附量的监测装置及方法，属于石油工业设备技术领域。

背景技术

黏弹性流体在多孔介质中与固体介质要发生物质交换，具有水动力学尺寸的流体与多孔介质之间也存在着机械捕集，但是吸附滞留是两个不相干的物理/化学过程，一个是具有物理/化学的吸附过程，一个是简单的物理机械捕集过程。而吸附是广泛存在的一种自然现象，可以发生在任两个界面之间，吸附过程在静态条件和动态条件下均可发生。常用方法来测量流体吸附是静态和动态方法(张磊.两亲聚合物-表面活性剂在岩石矿物上的吸附滞留特性研究[D].东营:中国石油大学.2013.)。黏弹性流体在静态条件下吸附量的测定一般采用浓度差减法，这是一种最常应用的简便、有效的方法-将预处理过的一定质量的吸附剂和一定体积已知浓度的驱油剂溶液加入任何可密封的容器中，待吸附达到平衡后，静态吸附量是由与吸附剂样品混合前后的溶液浓度差异来决定的。另一种方法是岩心驱替动态流动条件下吸附的测量，该方法测得的吸附量是随时间变化的，包括循环方法和流动方法。循环方法适用于研究石英砂岩上的吸附动力学，测量吸附/解吸附等温线，以及研究一些因素对石英砂岩上平衡吸附密度的影响，包括盐的类型和浓度以及循环速率(BaojunBai,YongfuWu,Reid B.Grigg.Adsorption and DesorptionKinetics and EquilibriumofCalcium Lignosulfonate on Dolomite Porous Media[J].J.Phys.Chem.C,2009,113(31):1-8)；而流动方法主要用于研究多孔介质中的解吸附(Reid B.Grigg,BaojunBai.Calcium lignosulfonate adsorption and desorption on Bereasandstone.Journal ofColloid and Interface Science,2004,279:36-45)。静态实验研究成熟，但是对于动态吸附的研究，往往是应用流动法笼统研究动态滞留量，而动态滞留量实际是动态吸附和机械补集与孔喉滞留的整体呈现(赖南君,张艳,赵旭斌,等.超支化聚合物在多孔介质上的吸附滞留特征[J].化学研究与应用,2016,28(3):360-365；Li,Q.Z.,Pu,W.F.,Wei,B.,et al.Static adsorption and dynamic retention ofan anti-salinitypolymer in lowpermeability sandstone core[J].Journal ofAppliedPolymer Science,2017,

134(8):1-8)。鉴于动态吸附和动态滞留的难以区分，Zhang和Seright(ZhangG.Z.,Seright R.S.,Effect ofConcentration on HPAM Retention in Porous Media[J].SPE journal,2014,7:373-378.)通过研究HPAM溶液浓度对吸附滞留特征的影响中，采用不同于常规静态吸附的实验手段，在6rad/min旋转流动的溶液里测定的吸附量，得到认识稀溶液和浓溶液的吸附不受到浓度的影响，半浓溶液受到溶液的影响。而且吸附过程是瞬时的，不可逆的；而且在石英砂表面吸附后，后续的再吸附作用相对较弱。

综上所述可以发现，并没有一种方式有效的区分了黏弹性流体在介质表面的动态吸附和动态滞留。

发明内容