Page 216 - 《精细化工》2020年第4期

·850· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

产生明显影响。 黄原胶原液的宽峰较之魔芋胶向右偏移，其宽峰
2.3.3 生物多糖产出液的流体力学半径变化 分布范围为 17.78~3162.28 nm，在 3162.28~10000.00 nm
3 种多糖原液及产出液的 R h 与粒径分布变化情 处出现拖峰，在 1.78~5.62 nm 及 5.62~17.78 nm 处
况如图 11 所示，本文采用归一化权重分布函数 出现小峰（峰值分别为 0.023 和 0.011），主峰较之
f(R h )(Normalized weight distribution function)对溶液 魔芋胶向右偏移至 316.23 nm。经过多孔介质剪切作
中 聚 合 物分子 链的 粒径分 布进 行描述 [25] ，若 用后，溶液中部分粒径较大的聚集体受到破坏，分
f(R h )>0.1，则该 R h 的聚合物分子链对溶液性质开始 布曲线宽峰向左偏移，由于黄原胶网络结构骨架较
具有影响力；若 f(R h )>0.667，则该 R h 的聚合物分子 粗（图 3b、e），溶液结构强度较之魔芋胶更强，整
链 在溶液 中为 密集分 布。 魔芋胶 原液 粒径 在 体溶液结构的抗剪切性能也得以提高，分布曲线向
3.16~3162.28 nm 处出现宽峰，于 1.00~3.16 nm、 左偏移程度 不大，仅主峰由 316.23 nm 偏移至
3162.28~10000.00 nm 处存在较小峰值，主峰粒径为 177.83 nm，原 3162.28~10000.00 nm 处拖峰峰值由
93.33 nm。在经过多孔介质后，由于魔芋胶自身较 0.265 降至 0.156，原粒径范围低于 17.78 nm 的两处
弱的溶液结构强度，使其在经过介质的剪切、拉伸 拖峰变为一个明显的单峰，粒径范围为 1~10 nm，峰
作用后，魔芋胶大部分分子聚集体被破坏，产出液 值增至 0.094，分析是由于黄原胶溶液中部分大粒径
粒径曲线由原液的三峰分布变为双峰分布，处于 聚集体在经过多孔介质剪切后形成“碎片”式聚集
3162.28~10000.00 nm 的小峰消失，宽峰范围变为 体，导致小粒径处的峰值及分布范围得以增长。黄
3.16~10000.00 nm，分布曲线向左偏移，导致主峰粒 原胶 R h 由 460.33 nm 降至 290.98 nm，降幅 36.79%，
径偏移至 31.62 nm，原处于 1.00~3.16 nm 的小峰峰 较之魔芋胶下降程度明显减弱。机械捕集对总滞留
量贡献率有所上升。
值由 0.066 升至 0.156，形成了较明显的拖峰。此时
定优胶原液粒径分布曲线较黄原胶进一步向右
魔芋胶的 R h 由 183.78 nm 降至 77.36 nm，降幅高达
偏移，其宽峰分布范围为 31.62~10000.00 nm，主峰
57.91%。原本较小的分子聚集体在经过多孔介质孔
粒径增至 562.34 nm，且在 5.62~56.23 nm 范围存在
喉剪切作用下，更难以被多孔介质孔喉捕集，这也
拖峰；经过多孔介质渗流后，定优胶分子聚集体的
是魔芋胶不能依靠捕集建立滞留量的主要原因。
部分链段被孔喉剪断，在图 11a 中可以观察到，在
1~10 nm 内出现小峰分布，但由于定优胶双螺旋分
子链结构的强相互作用力，增强了分子结构抗剪切
性，该拖峰范围内峰值仅 0.058，曲线向左小幅偏移，
宽峰范围拓展至 10~10000 nm，主峰粒径未发生变
化，宽峰中各处粒径的分布值也较原液有微弱下降。
溶液 R h 从 706.75 nm 降至 584.37 nm，其降幅仅
17.32%。由此可以看出，孔隙介质的拉伸、剪切作
用对于溶液中聚集体分子的 R h 影响并不大。在渗流
过程中，定优胶自身较大的 R h 使其更易被孔隙捕集，
并主要依靠捕集作用滞留在孔隙介质中，流度控制
能力更强。
2.4 生物多糖提高采收率能力研究
3 种多糖在驱油过程中的采收率、含水率曲线如
图 12 所示，填砂管渗透率、采收率等数据如表 3 所示。

图 11 a、b 分别为 3 种生物多糖原液、产出液粒径分布
及 R h 变化情况
Fig. 11 Changes of particle size distribution (a) and R h (b)
of injected fluid and produced fluid of three
biopolysaccharides