关于多功能复合微球的制备及渗流应用论文
引言
介孔SiO2纳米粒子(MSNs)集中了纳米材料和多孔材料的多种性能于一体,并且具有毒副作用小、生物相容性好和易于修饰等优点,适于用作杂化发光材料和荧光化学传感材料的基底,并且其内部孔道和外部表面都可以作为模板反应的场所,是制备核壳材料的优良载体。如需转载请注明摘自:中国而介孔SiO2负载荧光分子后不仅具有无机材料的高透过性、高折射率、表面坚硬性等诸多特点,还兼具荧光材料在染料以及探针方面的优良性质,并在光学、催化、微电子、传感、药物缓控释、低渗透可视化等领域都有巨大的潜在应用。
在低渗透油藏聚合物驱油过程中发现,常规的堵水调剖剂存在变形能力较差、易堵塞地层、耐温耐盐和稳定性差,只能实现近井地带调驱,无法到达地层深部有效动用剩余油及封堵窜流通道等问题,而核壳结构的聚合物微球,粒径均一,中国期刊单分散性好,中国在水溶液中微球还能保持球形,注入体系中能选择性地进入大中小孔道,具有更强的扩大波及体积作用和洗油能力,能更好地开采低渗透层剩余油,提高原油采收率,增加经济效益。
本实验首先以月桂胺为表面活性剂,亚甲基蓝为荧光剂,在St塨er体系下合成具有荧光特性的单分散的介孔氧化硅颗粒。然后,以合成的介孔氧化硅为种子,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在乙腈体系下通过蒸馏沉淀聚合的方法制备出mS ……此处隐藏2323个字……,主要是由于尺度降到一定程度时,体积力的作用下降,分子间力(固体表面与流体分子间的作用力)的作用却上升,超过了体积力;且随着尺度的减小,粘性力作用相对增强,惯性力作用变小,越靠近固体表面这种规律越明显。
随着复合微球溶液浓度的增加,流体流速逐渐降低,但速度变化幅度并未非常显著,流体流动的最小驱动压力梯度不断增大。从图6中还发现,去离子水的实验流速并不是最高,而是接近于质量浓度为1000mg/L的纳微米聚合物颗粒溶液的流速。这说明复合微球的聚合物壳层对流体流动有降阻作用,因此在低浓度范围内,纳微米聚合物颗粒溶液的流速要高于去离子水。当浓度达到一定值后,由于颗粒在溶液中的受力等多因素作用,随着复合微球溶液质量浓度的增加,流体流速继续下降至低于去离子水。
3 结论
(1)在中性醇-水体系中,以月桂胺为模板剂、MB为荧光剂,成功制备得到了具有荧光特性的单分散介孔氧化硅颗粒,其粒径约为740nm。
(2)在乙腈体系下,以单分散的具有荧光性能的介孔氧化硅为种子,AIBN为引发剂,在无任何添加剂的条件下,通过蒸馏沉淀聚合法成功制备出了mSiO2-MB/PMBAAm 复合材料微球。通过改变N,N′-MBAAm 与mSiO2-MB的质量比,中国可以控制壳层的厚度,当MBAAm与mSiO2的质量比由1/2增大到2/1时,制备得到的核壳复合微球粒径由0.79μm增大到1.12μm,粒径变化规律呈现递增趋势。
(3)通过流体驱替实验发现:随着复合微球粒径的增加,介质流速显著降低,且对最小驱动压力梯度的影响较显著;复合微球的聚合物壳层对流体流动有降阻作用即流动介质的粘度越大,非线性流动的压力范围越大;粘度的增加伴随着非线性程度的增大。