Page 210 - 《精细化工》2020年第4期

·844· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

配制质量浓度为 2.5 g/L 的 3 种多糖溶液，并将 分数 1%氯铂酸的二甲基硅油与处理后的石英砂充
其稀释为 5、10、20、30、40、50 mg/L；取 2 mL 分混合，在 70 ℃恒温箱老化 7 d 后，将硅油处理后
样液，加入 1 mL 质量分数为 5%的苯酚溶液和 5 mL 的石英砂置入 120 ℃恒温箱中备用。润湿性测定结
浓硫酸，待样液冷却至室温后，在沸水浴中加热 果表明，经硅油处理后的石英砂表面为油湿，可消
30 min，取出并冷却至室温。调节紫外-可见光分光 除多糖对原水湿表面的吸附作用。
光度计波长至 482 nm，测定各样品溶液吸光度值， 该部分实验条件同 1.2.5.1、1.2.5.2 部分。同样
绘制 3 种多糖溶液的标准浓度曲线，见图 1。 测定产出液的多糖浓度，绘制浓度剖面曲线。
1.2.5.4 生物多糖溶液的动态激光散射研究
采用广角激光散射仪对多糖溶液的流体力学半
径 R h 进行考察，测试质量浓度为 2.5 g/L 的原溶液
及产出液。采出液为水湿介质中动态滞留实验产出
液，经苯酚-硫酸法测定后浓度等于或接近 2.5 g/L。
测定前对样品采用 0.8 μm 针孔滤膜过滤除尘，滤后
样品在室温下静置 1 d。
1.2.6 生物多糖提高采收率能力测试
在进行多糖提高采收率能力的研究中，控制多
孔介质渗透率与 1.2.5 节相近，实验步骤如下：

图 1 3 种生物多糖溶液标准曲线 填砂管渗透率的测定：同 1.2.5 节，孔隙体积
Fig. 1 Standard curves of three biopolysaccharides solutions V 0 及孔隙度φ同样参考文献 [15] 。
饱和油：向填砂管泵注原油（1 mL/min），直至
2
拟合曲线方程及相关系数 R 见式（5~7）。后续
填砂管尾端只出油不出水时，饱和油结束，关闭填
测定采出液浓度时，需将浓度稀释至标准液浓度范
砂管两端阀门，读取试管含水体积 V 1 ，计算填砂管
围内。 原始含油饱和度 S o （式 9），并在 130 ℃环境下老化
2
定优胶 A  7.2838  0.0413 ，R = 0.9877 （5）
48 h。
2
黄原胶 A  6.8707  0.0387 ，R = 0.9843 （6） V
2
魔芋胶 A  5.7244  0.0399 ，R = 0.9902 （7） S o / %  V 1  100 （9）
多糖在多孔介质中吸附滞留量计算公式如下 [19] 。 0
水驱：向填砂管泵注模拟盐水（1 mL/min），间
n
 00   ii 隔 5 min 取样，记录含水率、采收率变化，至含水
V 
V
R  i 1 （8） 率达 95%时停泵，计算水驱采收率。
W
聚合物驱：向填砂管泵注多糖溶液（1 mL/min），
式中：R 为多糖滞留量，μg/g 砂；ρ 0 、ρ i 为多糖原液、
间隔 5 min 取样，记录含水率、采收率变化，当注
产出液多糖质量浓度，g/L；V 0 、V i 为多糖原液、产
入体积达到 0.5 PV 时停泵，计算聚合物驱采收率。
出液体积，mL；W 为孔隙介质干重，g 砂。
后续水驱 ：再次向 填砂管泵 注模拟盐 水
1.2.5.3 生物多糖建立阻力方式的探索
（1 mL/min），间隔 5 min 取样，记录含水率、采收
聚合物溶液在多孔介质建立阻力的根本原因在
率变化，至含水率达到 95%时停泵，单次驱油实验
于其在多孔介质中的吸附、滞留。对于水湿介质，聚
结束，计算后续水驱采收率、化学驱提高采收率（即
合物在其中动态滞留方式包括表面吸附、机械捕集以
聚合物驱采收率与后续水驱采收率之和）。该实验采
及水动力学滞留。水动力学滞留取决于聚合物分子量 [17]
用与文献 相同的流动实验流程，各步骤均在 130 ℃
及岩心渗透率。但由于高渗多孔介质中的水动力学滞 环境中进行，多糖溶液质量浓度均为 2.5 g/L。
留对于总滞留量贡献较小 [20] ，本文不做研究。在考
察表面吸附和机械捕集对建立阻力的贡献程度时，需 2 结果与讨论
控制某一变量。考虑到多孔介质的复杂性，仅通过孔
隙度、渗透率等结构参数难以控制多孔介质机械捕集 2.1 生物多糖溶液稳态流变性能研究
量。故通过改变介质表面润湿性，消除多糖在其表 3 种生物多糖溶液稳态流变性如图 2a、b、c 所
面的吸附作用，定量研究两种方式阻力的贡献程度。 示，3 种生物多糖溶液的稠度因子与溶液浓度关系
石英砂经质量分数 5%的 HCl 溶液处理后，用 曲线如图 2d 所示，3 种生物多糖溶液在剪切速率为
–1
大量清水清洗并置入 100 ℃恒温箱除水。采用质量 1000 s 时的表观黏度如图 2e 所示。