[發(fā)明專利]一種黏彈性流體在介質(zhì)表面動(dòng)態(tài)吸附的實(shí)驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110233059.5
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113029992B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱詩杰;劉哲知;程柯?lián)P;李俊;陳中華;楊子祥;董慧檠
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33
• 代理公司: 重慶嘉禾共聚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50220
• 代理人: 吳迪

本發(fā)明公開了一種黏彈性流體在介質(zhì)表面動(dòng)態(tài)吸附的實(shí)驗(yàn)裝置，包括固定底盤和安裝在所述固定底盤上的圓筒形盛飯容器、動(dòng)力裝置，所述圓筒形盛飯容器的圓筒壁固定在所述固定底盤的上端面上，所述動(dòng)力裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平穿過圓筒形盛飯容器的一端并延伸至圓筒形盛飯容器的內(nèi)腔，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸位于圓筒形盛飯容器內(nèi)的部分上設(shè)有若干個(gè)扇葉，所述圓筒形盛飯容器的下圓筒壁內(nèi)設(shè)有吸附介質(zhì)填裝板，所述圓筒形盛飯容器的端面上設(shè)有溶液吸光度檢測裝置，所述溶液吸光度檢測裝置位于吸附介質(zhì)填裝板的附近。本發(fā)明解決難以測定現(xiàn)有黏彈性流體動(dòng)態(tài)吸附量的客觀問題，為更為準(zhǔn)確構(gòu)建數(shù)學(xué)模型奠定基礎(chǔ)，為油田聚合物驅(qū)數(shù)值化技術(shù)提供數(shù)據(jù)和方法支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種黏彈性流體在介質(zhì)表面動(dòng)態(tài)吸附的實(shí)驗(yàn)裝置及方法，屬于石油工業(yè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

黏彈性流體在多孔介質(zhì)中與固體介質(zhì)要發(fā)生物質(zhì)交換，具有水動(dòng)力學(xué)尺寸的流體與多孔介質(zhì)之間也存在著機(jī)械捕集，但是吸附滯留是兩個(gè)不相干的物理/ 化學(xué)過程，一個(gè)是具有物理/化學(xué)的吸附過程，一個(gè)是簡單的物理機(jī)械捕集過程。而吸附是廣泛存在的一種自然現(xiàn)象，可以發(fā)生在任兩個(gè)界面之間，吸附過程在靜態(tài)條件和動(dòng)態(tài)條件下均可發(fā)生。常用方法來測量流體吸附是靜態(tài)和動(dòng)態(tài)方法 (張磊.兩親聚合物-表面活性劑在巖石礦物上的吸附滯留特性研究[D].東營: 中國石油大學(xué).2013.)。黏彈性流體在靜態(tài)條件下吸附量的測定一般采用濃度差減法，這是一種最常應(yīng)用的簡便、有效的方法-將預(yù)處理過的一定質(zhì)量的吸附劑和一定體積已知濃度的驅(qū)油劑溶液加入任何可密封的容器中，待吸附達(dá)到平衡后，靜態(tài)吸附量是由與吸附劑樣品混合前后的溶液濃度差異來決定的。另一種方法是巖心驅(qū)替動(dòng)態(tài)流動(dòng)條件下吸附的測量，該方法測得的吸附量是隨時(shí)間變化的，包括循環(huán)方法和流動(dòng)方法。循環(huán)方法適用于研究石英砂巖上的吸附動(dòng)力學(xué)，測量吸附/解吸附等溫線，以及研究一些因素對石英砂巖上平衡吸附密度的影響，包括鹽的類型和濃度以及循環(huán)速率(Baojun Bai,Yongfu Wu,Reid B.Grigg. Adsorption and Desorption Kinetics andEquilibrium of Calcium Lignosulfonate on Dolomite Porous Media[J].J.Phys.Chem.C,2009,113(31):1-8)；而流動(dòng)方法主要用于研究多孔介質(zhì)中的解吸附(Reid B.Grigg,Baojun Bai.Calcium lignosulfonate adsorption and desorption onBerea sandstone.Journal of Colloid and Interface Science,2004,279:36-45)。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究成熟，但是對于動(dòng)態(tài)吸附的研究，往往是應(yīng)用流動(dòng)法籠統(tǒng)研究動(dòng)態(tài)滯留量，而動(dòng)態(tài)滯留量實(shí)際是動(dòng)態(tài)吸附和機(jī)械補(bǔ)集與孔喉滯留的整體呈現(xiàn)(賴南君,張艷,趙旭斌,等.超支化聚合物在多孔介質(zhì)上的吸附滯留特征[J].化學(xué)研究與應(yīng)用,2016,28(3):360-365；Li,Q.Z.,Pu,W.F., Wei,B.,et al.Static adsorption and dynamic retention of ananti-salinitypolymer in lowpermeability sandstone core[J].Journal of AppliedPolymer Science,2017, 134(8):1-8)。鑒于動(dòng)態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)滯留的難以區(qū)分，Zhang和Seright(Zhang G.Z., Seright R.S.,Effect of Concentration on HPAM Retention inPorous Media[J].SPE journal,2014,7:373-378.)通過研究HPAM溶液濃度對吸附滯留特征的影響中，采用不同于常規(guī)靜態(tài)吸附的實(shí)驗(yàn)手段，在6rad/min旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的溶液里測定的吸附量，得到認(rèn)識稀溶液和濃溶液的吸附不受到濃度的影響，半濃溶液受到溶液的影響。而且吸附過程是瞬時(shí)的，不可逆的；而且在石英砂表面吸附后，后續(xù)的再吸附作用相對較弱。

綜上所述可以發(fā)現(xiàn)，并沒有一種方式有效的區(qū)分了黏彈性流體在介質(zhì)表面的動(dòng)態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)滯留。

發(fā)明內(nèi)容