粘度对聚合反应过程的影响概要
硅酸聚合过程中粘度变化的研究
第３ ３卷第 ９期 ２０ ０ ８年 ９月
环 境 科学 与 管理
ＥＮＶⅡｔ ０ＮＭ匮ＮＴＡＬ ＣⅢ ＮＣＥ Ｓ ＡＮＤ ＡＮＡＧＥＭ匝 ＮＴ Ｍ
Ｖｏ． ３ １３ Ｎ仉 ９ Ｓ ｐ． ０ ｅ ２ ０８
文 章编 号 ：６ ３— ２ ２ ２ ０ ）９— ０ ４— ３ １７ １ １ （０ ８ ０ ０ ９ ０
硅 酸 聚 合 过 程 中粘 度 变 化 的 研 究
关键 词 ： 聚硅 酸 ； 度 ； 合 条 件 ； 凝 粘 聚 混
中 图分 类 号 ： ７ Ｘ８
文 献 标 识 码 ： Ａ
Ｓｕ ｙ ｏ ｈ ｓｏ ｉ ａ ｇ ｓｉ ｏｙ ｒｚｔｏ ｒｃ ｓ ｆＰ ｌｍｅｉｅ ｉ ｃｃ Ａｃｄ ｔｄ ｎ ｔｅ Ｖｉｃ ｓｔ Ｃｈ ｎ ｅ ｎ Ｐ ｌｍｅｉａｉｎ Ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｏｙ ｒ ｄ Ｓｌ ｉ ｉ ｙ ｚ ｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｉｃ ｓｔ ｆｐ ｌｍｅ ｉｅ ｉ ｃ ｃ ａ ｉ ａ ｎ ｉ ｏ ａ ｔｆｃ ｏ ｈ ｔ ｍｐ ｃ ｅ ｈ ｏ ｇ ｌ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆｐ ｌ ｉ — ｓｒ ｃ ： ｅ ｖ ｓ ｏ ｉ ｏ ｏ ｙ ｒ ｄ ｓｌ ｉ ｃ ｄ ｗ ｓ ａ ｍｐ ｒ ｎ ａ ｔ ｒｔ ａ ｙ ｚ ｉ ｔ ｉ ａ ｔ ｄ ｔ ｅ ｃ ａ ｕ ａｉ ｒ ｐ ｒｙ ｏ ｏ ｉ ｌ ｏ ｓｉ ｃ ｔ ｏ ｇ ｌｎ ｓ ｏ ｙ ｒ ｅ ｉ ｃ ｃ ａ ｉ ｒ ｙ ｔ ｅ ｉ ｅ ｎ ｅ ｎ ａ ｉ ｉ ｏ ｄ ｔ ｎ ｗｉ ｔ ｒ ｌ ｓ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔ ｃ ｄ ｔ ｓ ｔ ｅｉ － ａｅ ｃ ａ ｕ ａ ｔ．Ｐ ｌ ｍｅ ｉ ｄ ｓｌ ｉ ｃｄ ｗｅ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｄ ｕ ｄ ｒ ｃｄ ｃ ｃ ｎ ｉｉ ｔ ｗａ ｅ ａ ｓａ ｄ ｄ ｆ ｒ ｎ ｉ ｉｉ ；ｈ ｎ ｚ ｉ ａ ｏ ｈ ｇ ａ ｅ ｌ ｅ ｃ ｓ ｏ Ｈ ａ ｕ ｆｕ ｎ ｅ ｆ ｐ ｖ ｌ ｅ，ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ，Ｓ Ｏ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｄｆｅ ｅ ｔａ ｉ ｉ ｅ ｓ ｏ ｈ ｉｃ ｓｔ ｆｐ ｌ ｍｅｉ ｅ ｉ ｃ ｃ ａ ｉ ｒ ｙ — ｅ ｅ ａｕ ｅ ｉ ２ｃ ｎ ｅ ｔ ｉ ｎ ｉ ｒ ｎ ｃｄ ｆ ｒ ｎ ｔ ｅ ｖ ｓ ｏ ｉ ｏ ｏ ｙ ｒｚ ｄ ｓｌ ｉ ｃ ｄ ｗｅ ｅｓ ｓ ａｏ ｉ ｙ ｉ ｔｍａｉ ａｌ ｎ ｅ ｔ ａｅ ． Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｄ ｔ ａ ｈ ｉｃ ｓｔ ｆｐ ｌ ｍｅ ｉ ｅ ｉ ｃｃ ａ ｉ ｈ ｎ ｅ ｌ ｗ ｙ ｕ ｄ ｒ０ ０ ６ Ｐ 。Ｓ ａ ｄ ｅ ｔ ｌ ｉ ｖ ｓｉ ｔｄ ｃ ｙ ｇ ｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔ ｅ ｖｓ ｏ ｉ ｏ ｏ ｙ ｒ ｄ ｓｌ ｉ ｃｄ ｃ ａ ｇ ｄ ｓｏ ｌ ｎ ｅ ． ０ ａ ｓ ｔ ｙ ｚ ｉ ｎ ｒ ｐ ｄ ｙ ａ ｏ ｅ０ Ｏ ９ Ｐ ・Ｓ，ｗｈ ｌ ｈ ｉｃ ｓｔ ｕ ｄ ｒｓ ｈ ｒ ｌ ｂ ｖ ． ２ ａ ・Ｓ ｕ ｔ ｈ ｅｌ ｇ ｗｏ ｌ ｃ ｕ ．Ｔ ｅ ｏ ｔ ｌ ａ ｉ ｌ ｂ ｖ ． ０ ａ ｉ ｔ ｅ ｖ ｓ ｏ ｉ ｗｏ ｌ ｅ ｓ ａｐ ｙ ａ ｅ ｙ ｉ ｏ ｅ０ ０ ０ Ｐ ｎｉ ｔｅｇ ｌｎ ｕｄ ｏ ｃ ｒ ｈ ｐｉ ｌ ｉ ｍａ
高分子化学实验
实验一本体聚合——有机玻璃的制造1. 实验目的了解本体聚合的特点，掌握本体聚合的实施方法，并观察整个聚合过程中体系粘度的变化过程。
2. 实验原理本体聚合是不加其它介质，只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合，又称块状聚合。
本体聚合的产物纯度高、工序及后处理简单，但随着聚合的进行，转化率提高，体系粘度增加，聚合热难以散发，系统的散热是关键。
同时由于粘度增加，长链游离基末端被包埋，扩散困难使游离基双基终止速率大大降低，致使聚合速率急剧增加而出现所谓自动加速现象或凝胶效应，这些轻则造成体系局部过热，使聚合物分子量分布变宽，从而影响产品的机械强度；重则体系温度失控，引起爆聚。
为克服这一缺点，现一般采用两段聚合：第一阶段保持较低转化率，这一阶段体系粘度较低，散热尚无困难，可在较大的反应器中进行；第二阶段转化率和粘度较大，可进行薄层聚合或在特殊设计的反应器内聚合。
本实验是以甲基丙烯酯甲酯（MMA）进行本体聚合，生产有机玻璃平板。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）由于有庞大的侧基存在，为无定形固体，具有高度透明性，比重小，有一定的耐冲击强度与良好的低温性能，是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。
以 MMA 进行本体聚合时为了解决散热，避免自动加速作用而引起的爆聚现象，以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩问题，工业上采用高温预聚合，预聚至约 10% 转化率的粘稠浆液，然后浇模，分段升温聚合，在低温下进一步聚合，安全渡过危险期，最后脱模制得有机玻璃平板。
3. 实验仪器及药品三角瓶50ml 1 只烧杯1000ml 1 只电炉1KW 1 只变压器1KV 1 只温度计100 ℃ 1 支量筒50、100ml 各1 只试管10mm×70mm 1 支烧杯400 ml 1 只制模玻璃100mm×100mm 2 块橡皮条3mm×15mm×80mm 3 根另备玻璃纸、描图纸、胶水、试管夹、玻璃棒若干2) 药品：甲基丙烯酸甲酯（MMA）新鲜蒸馏30ml，BP=100.5℃过氧化二苯甲酰（BPO）重结晶0.05g邻苯二甲酸二丁酯（DBP）分析纯（CP）2ml4. 实验步骤1) 制模将一定规格的两块普通玻璃板洗净烘干。
本体聚合的实验报告
一、实验目的1. 理解本体聚合的原理和过程。
2. 掌握本体聚合实验的基本操作方法。
3. 观察和记录本体聚合过程中的现象，分析实验结果。
4. 了解本体聚合在材料制备中的应用。
二、实验原理本体聚合是指单体在无介质存在的情况下，通过引发剂的作用，在引发剂分解产生的自由基的引发下，形成聚合物。
本体聚合具有以下特点：1. 产品纯净，无杂质。
2. 聚合物分子量分布较窄。
3. 聚合设备简单，可连续或间歇生产。
4. 体系粘稠，散热困难，温度控制难度较大。
三、实验药品及仪器药品：- 甲基丙烯酸甲酯（MMA）- 过氧化苯甲酰（BPO）仪器：- 恒温水浴锅- 三口烧瓶- 直型冷凝管- 磨口锥形瓶- 牛角管- 温度计四、实验步骤1. 称量与配置：准确称取一定量的甲基丙烯酸甲酯和过氧化苯甲酰，将其加入三口烧瓶中。
2. 加热：将烧瓶放入恒温水浴锅中，加热至预定温度，保持一段时间，使单体充分溶解。
3. 引发聚合：在预定的温度下，加入引发剂BPO，引发单体聚合。
4. 观察与记录：在聚合过程中，观察聚合物的粘度变化、颜色变化等现象，并记录实验数据。
5. 终止聚合：当聚合物粘度达到预定值时，停止加热，使聚合反应终止。
6. 产物处理：将聚合物从烧瓶中取出，用蒸馏水清洗，去除残留的引发剂等杂质。
五、实验结果与分析1. 粘度变化：在聚合过程中，随着反应的进行，聚合物粘度逐渐增大。
这是因为单体逐渐转化为聚合物，体系粘度逐渐增大。
2. 颜色变化：在聚合过程中，聚合物颜色逐渐变深。
这是因为聚合物分子量逐渐增大，分子结构更加复杂。
3. 实验数据：根据实验数据，计算聚合物的分子量、分子量分布等指标。
六、结论1. 本体聚合是一种重要的聚合物制备方法，具有产品纯净、分子量分布窄等优点。
2. 在本体聚合过程中，温度、引发剂浓度等因素对聚合反应有重要影响。
3. 通过控制实验条件，可以获得具有良好性能的聚合物。
七、实验讨论1. 本体聚合过程中，如何控制温度、引发剂浓度等因素，以获得最佳聚合效果？2. 本体聚合在材料制备中的应用有哪些？3. 如何提高本体聚合产物的性能？八、参考文献[1] 王忠义，张晓辉，等. 本体聚合实验研究[J]. 化工教育，2018，43（3）：65-68.[2] 张永刚，李晓东，等. 甲基丙烯酸甲酯本体聚合工艺研究[J]. 化工进展，2016，35（11）：3223-3228.[3] 刘立峰，李娜，等. 本体聚合技术在聚合物材料制备中的应用[J]. 化工进展，2019，38（1）：60-65.。
粘度对聚合反应过程的影响
消除粘度对聚合反应的有害影响
1.
对聚合物溶解性好→良溶剂→均相聚合→ 对聚合物溶解性差→沉淀剂→沉淀聚合→
可消除凝胶效应。 凝胶效应显著。
2.
常用的方法是采用间歇聚合的方式。
苯乙烯聚合的x~t图
苯乙烯聚合的聚合度分布图
1-无粘度校正 2-有粘度校正
在高转化时，由于体系粘度升高，出现凝胶效应。故要使 由微观动力学所导得的聚合速率方程、聚合度方程及聚合 度分布方程使用到高转化范围，对于相关参数进行修正。 通过对实验数据的拟合得至函数式。有这些函数式可求得 不同情况下的k p 、 k t 值，最终可据算得到全转化过程的聚 合速率、聚合度及其分布随时间变化的关系。这些关系对 聚合反应器的设计、放大及聚合反应的操作规划具有重要 的意义。
聚合过程中速率变化的类型
1. S型曲线
2. 匀速聚合
3. 前快后慢
聚合过程中速率变化的类型
S型曲线 初期慢，中期加速，后期又转慢。
匀速聚合 正常聚合速率的衰减和凝胶效应 的自动加速部分互补。
前快后慢 聚合速率开始很大，中后期降低。
k p受扩散控制影响较 一般，当聚合温度 T Tg 时， kt kp 小，可不考虑 k p随粘度的变化，当T Tg 时，、 均受扩散控制的影响，此时二者均需考虑随粘度的 变化。此情况下，反应进行至某一转化率时，体系 进入玻璃态，反应停止进行，体系达到极限转化率。
由曲线可以看出，体 系粘度是随着反应的 转化率的升高而提高。 由于粘度的不断升高， 产生凝胶效应，导致 聚合反应出现自动加 速现象。
粘度对 k p 、k t 的影响
诱 导 期
聚合物溶液粘度的主要影响因素分析
聚合物溶液粘度的主要影响因素分析第l2卷第1期断块油气田FAUI.T—B【DCKOIL&GASnELD2005年1月聚合物溶液粘度的主要影响因素分析张金国(胜利油田有限公司胜利采油厂)摘要影响聚合物溶液粘度的外来因素是多方面的,包括pH值,温度,各种金属阳离子,搅拌速度和时间等.对以上诸因素进行了全面的实验分析,并确定了现场配制时应控制的主要指标范围:pH值应控制在6-9,温度以15～3O℃为宜,并且应"-3尽量用矿化度较低的清水配制,配制时搅拌速度应控制在150r/min以下,搅拌时间不应超过50min.关键词聚合物溶液粘度酸敏性热敏性盐敏性搅拌剪切聚合物驱是一种重要的三次采油技术,该技术用聚合物水溶液为驱油剂,以增加注入水的粘度…,提高其波及效率,从而达到提高原油采收率的目的.配制的聚合物溶液的粘度越高,其波及面积越大,驱油效果也就越理想.影响聚合物溶液粘度的因素是多方面的,包括pH值,温度,各种金属离子,搅拌速度和时间等.只有搞清这些因素对粘度的影响程度,才能指导聚合物的现场配制,从而提高聚合物溶液粘度的保留率-3J,确保聚合物驱的效果.1实验仪器和药品1.1主要实验仪器DV—I+VISCOMETER粘度计(美国进口),JJ一1电动搅拌器,电热恒温水浴锅,有机合成仪,酸度计,酸,碱滴定仪.1.2主要实验药品NaOH,HC1,NazSO3,NaHSO3,NaC1,KC1,CaC12,MgC12?6H20,CrC13,a3,Fea3,无水乙醇,柠檬酸,柠檬酸铝-4等(以上均为化学纯或分析纯).自来水(矿化度为679mg/L);孤东一号联污水(矿化度为5749mg/L);聚合物(胜利油田东胜化工厂生产,分子量为1800×10一2000 ×10).2主要影响因素分析2.1酸敏性在现场应用聚合物时,有时需加入交联剂,而大多数的交联剂是在酸性环境下交联的.因此, 很有必要研究pH值对粘度的影响情况.用20% HC1和2o%NaOH调节1500mg/L聚合物溶液的pH值,然后测量其粘度,实验结果如表1所示.表1聚合物溶液的酸敏性pH值粘度/mPa?8pH值粘度/mPa?8l882lO23892o536olOl9048llll8l5llO121736l8Ol3l67720214165由表1可知,在酸性条件下,随着pH值的增加,聚合物溶液的粘度也增加;pH值在7～8时, 粘度随pH值的增大而达到最大值;大于8以后,粘度呈现逐渐下降的趋势.可以看出,pH值在6～9具有较高的粘度值.因此,现场配置时,聚合物溶液的pH值应当控制在6～9为宜.2.2热敏性不同温度下1500mg/L聚合物溶液的粘度如表2所示.从表2可以看出,随着温度的升高,粘度逐渐降低,温度每升高1O℃,粘度下降20%左右.因收稿日期2004—09—19作者简介张金国,1971年生,工程师,1993年毕业于西北大学地质系石油及天然气地质专业,现从事石油工程技术工作,地址(257506):山东省东营市垦利县胜坨镇,电话:(0546)8585922.572005年1月断块油气田第l2卷第1期此,在配制时应尽量选择较低的温度,以获得较高的粘度.但如果温度太低,会使得聚合物的水化和溶解变慢.因此,配制温度最好是常温,以15～30℃为宜.表2聚合物溶液的热敏性温度/~C粘度/mPa?B温度/~C粘度/mPa?B2022855l86252226ol8o3O2l765178352ll70175402057517345l998Ol7l501922.3.1对NaC1和KC1的敏感性25℃条件下,将40%的NaC1+KC1溶液(按1:1的质量比)加入到1500mg/L的聚合物溶液中,测定不同Na+K含量下的聚合物溶液的粘度(见表3).表3聚合物溶液的盐敏性钾钠离子含量/粘度/钾钠离子含量/粘度/(rag/L)mPa?B(mg/L)mPa?BO23l8o4.8425O.3l66l20r7.23Ol0o.6l36l6o9.6262O1.2982012.0234o2.46l由表3可以看出,随着NaC1+KC1含量的增加,溶液的粘度快速降低.浓度大于500mg/L以后,粘度下降趋势变缓.这是由于随着Na和K浓度的增加,使得聚合物中羧基离子的电斥力受到抑制,分子线团卷曲,从而导致溶液的粘度下降.因此,使用污水配制时,应控制Na+K含量低于200mg/L.2.3.2对CaC12和MgCl2的敏感性用同样的方法测定了不同CaC1:+MgCl:(按1:1的质量比)含量下对聚合物溶液的影响,试验结果见表4.表4聚合物溶液的盐敏性钙镁离子含量/粘度/钙镁离子含量/粘度/(rag/L)mPa-S(rag/L)mPa.S022920o2l5Ol2680ol2l0o66l20olll5O3Ol60olO如表4所示,Can,Mg2比Na和K的影响还要大.随着Ca和Mg浓度的增加,粘度急剧下降,当浓度大于200mg/L以后,粘度下降趋势变缓.实验中发现,当Ca2和Mg2浓度大于500mg/L以后,甚至出现聚合物从溶液中逐渐沉降的现象.通常认为,ca和Mg会引起聚合物分子间发生缩聚,从而使分子链变短,直接导致溶液的粘度下降.一般情况下,Ca+Mg浓度最好控制在100mg/L以下.2.3.3对FeC1的敏感性将浓度为20g/L的FeC1,溶液逐渐滴加到浓度为1500mg/L的聚丙烯酰胺溶液中,并测量粘度的变化.结果表明,当聚丙烯酰胺溶液中FeC1, 的浓度超过20mg/L时,溶液的粘度就急剧降低, 甚至发生絮凝.国内外一般要求控制三价离子在10mg/L以下.2.4污水配制的影响用不同比例的自来水和胜坨一号联污水将5000mg/L的母液稀释成1500mg/L的溶液,测定其粘度,试验结果见表5.表5不同污水含量下聚合物粘度的变化污水比例.粘度/污水比例,粘度/%mPa?8%mPa?s045l6o98lO3l97094202408O9o301799O8540l4ll0o8l5OllO从表5可以看出,污水的用量越少,溶液的粘度越高.随着污水比例的逐渐增加,粘度呈现出大幅下降的趋势,应当尽量少用污水,多用清水来配制溶液.2.5速敏性搅拌是配制和注入过程中不可避免的,而搅拌速度的影响,实际上反映了剪切速率的影响.搅拌时,以及通过泵,管,阀,孔时的剪切作用都很强,会导致粘度的变化,因此有必要考虑搅拌对粘度的影响.在25℃条件下,用不同的搅拌速度,配制1500mg/L的聚合物溶液,以研究其速敏性,试验结果见表6.可以看出,搅拌速度越大,溶液的粘度下降越大.因为聚合物是一种对剪切十分敏感的假塑性第l2卷第1期张金国.聚合物溶液粘度的主要影响因素分析2005年1月流体,在较低的剪切速率下,聚合物分子线团相互靠近,呈现出较高的粘度.随着搅拌速度的加快,剪切随之增强,卷曲的分子被拉直,并产生相对滑动,使粘度降低,而剧烈的剪切还可能使大分子链发生断裂.一般情况下,搅拌速率应控制在150r/min以下.表6搅拌速率对聚合物溶液粘度的影响搅拌速度/粘度/搅拌速度/粘度/(r/rain)mPa?S(r/rain)roPa?S2523425OlBl502303o0l64lo022*******1502214OOlll2o02O92.6搅拌时间的影响在100r/min的搅拌速度下,不同搅拌时间对1500mg/L聚合物溶液粘度的影响见表7.表7搅拌时间对聚合物溶液粘度的影响搅拌时间/粘度/搅拌时间/粘度/minmPa?sminmPa?S524|650223lO2436021"120239801913O234lo017240229120l45从表7可以看出,随着搅拌时间的延长,溶液的粘度逐渐下降,60min内变化缓慢,60min以后粘度下降较快.因此,搅拌时间应不长于50 raino3结论(1)影响聚合物溶液粘度的因素很多,主要有pH值,温度,矿化度,搅拌速度和搅拌时间等.(2)聚合物溶液具有很强的酸敏性,酸性条件下粘度很低,聚合物溶液的pH值应控制在6—9.(3)聚合物溶液具有较强的热敏性,在配制时应尽量选择较低的温度,以15—30℃为宜. (4)聚合物溶液具有很强的盐敏性.一价阳离子Na,K的降粘程度很相似;二价阳离子Ca,Mg2的影响大于一价阳离子№,K;三价离子Fe¨,Al¨等对粘度的影响大于二价离子.因此,配制时应严格控制盐的含量,Na+K含量应控制在200mg/L以下,Ca+Mg2的含量应控制在100mg/L以下,三价盐离子的含量应小于10mg/L.应当尽量用矿化度较低的清水配制,少用污水,以减少矿化度对粘度的影响.(5)聚合物溶液具有很强的速敏性,溶液的粘度随剪切速率的上升而下降.因此,配制时要选择尽量小的搅拌速度和尽量短的搅拌时间,搅拌速度应控制在150r/min以下,搅拌时间不应超过50min.参考文献1汪庐山,张月.交联聚合物调驱液中聚合物最低浓度的确定方法.油田化学,2000,17(4):340—3422万仁溥.采油工程手册.北京:石油工业出版社,2000.83赵福麟.采油化学.北京:石油工业出版社,19894王中华.油田化学品.北京:中国石化出版社,2001(编辑邵晓伟)JAN.2005FAUI—BIJ0CK0IL&GASFIELDV01.12No.1 fluxundertheconditionsoftheconstantwell-borepressureor constantwell-boreproductionanddifferentsupplyradius.The numericalcomputationoftwolayerswhichismadebyStehfest numericMinversioncomputedseparatelythevarietyofthe wallofthewellfluxandanalyzedanddiscusseddifferent supplyradiuswhichinfluencesoilwellproductivity.The methodscaninstructtheallocationofproductionandinjection rates,dynamicforecastanddevelopmentadjustmentofthe separatezonewholeproductionincircularsealedreservoirof stratifiedlayers.KeyWords:Circularsealedreservoir,Separatezone wholeproduction,Productivity,Mathematicalmodel,Dynamic forecast. ApplicationofHorizontalWeUTechnologyinthe DevelopmentandtoTapthePotentialofMine—structural oilReservoir HuangWeirGeologicalResearchInstituteof JiangsuOilfieldBranchCompany,Y angzhou,225009,Chial1).Fault-BlockoiIGasField,2o05,12(1):50—51 Wtheprogressofdevelopmenttechniqueofoilfield. theproductiontechnologyofhorizontalwellisgettingmore andmorepeffecLItbringsintoobviouseconomicbenefit. especiallyforbottom.wateroilreservoir,vertica1.fissureoil reservoir,heavyoilreservoirandlesspermeableoil reservoir.Block1ofAn.Fengisatypicalbottom.wateroil reservoirinAn.Fengoilfield.Ithasenteredahighwater-cut periodofdevelopment,havingbeendevelopedover16years withverticalwells.Theeffectofdevelopmentandadjustment withverticalwellsisnotrelativelywel1.asaresultofwater. cutrisingfaster.Therefore.itwasdecidedthatAn.Feng1 blockwasdevelopedandadiustedwithhorizontalwells.Horizontalwellshavebeendesigned,onthebasisof researchonthecharacteristicofoilfielddevelopmentandthe distilbutionruleofremainingoilAfterputtinginto production,theeffectiscomparativelywell,showingahigh initialproductionandlowwatercut.Oilproductionrateofthe faultblockhasgreatlybeenincreased:recoveryfactorhas beenraisedfrom25%to38%.Increasesof3500tof recoverablereservesperwellhasbeenobtainedwhichis equaltoover3timesofverticalwel1.KeyWOrds:Horizontalwell,Bottom.wateroilreservoir. Bottomwatterconing,Remainingoil,Oilproduction intension,Recoveryfactor. ApplicationandRecognitionofDynsmicInspection inReserviorDevelopmentDaiY ongzhu(ShengliOilProductionPlant,Shengli OilfieldCo.Ltd.,SINOPEC,Dongying257041,China), XuJiajunandPangRulyuneta1.Fault-BlockOil&GasF-eId,2o05,12(1):52—54 Undertheeffectofcomplicategeologicalstructure,fault, complexreservoirheterogeneity,theRemainingoilscattered, casingfailurewellincreasingandsoon,thedifficultyofthe developadjustmentisincreasing.Underthecomplex developmentsituation,moreandmorereservoirdynamic monitoringworkisappliedtorecognizeremainingoil distributionandsituationoftheproducingreservesbyⅣenhancingtheenrollment,analysisandapplicationofPND, boro-injectionneutronlifetimelogging,tracer,productionand injectionsection,accordingtothismethod,weimprovethe recognitionlevel,managementlevel,increasetheproduction effectobviously,andputforwardthedevelopmentdirection. KeyWords:Shengtuooilfield,Development,Dynamic inspecfion,Remainingoil,Correspondenceofproductionand injection,Heterogeneity. ProductionTestResearchofD15WeUinDaniudiGasField WangJianhuairResearchInstituteofExploration& Development,NorthalinaCompany,slNDl,Zhengzhon45OOO6,a血吼),Cao~nghmandD0ng Honglmn.Fault—BlockOil&Gasndd,加略,12(1):55—56 PIx'reservoirofDaniudiGasFieldhasthecharacters oflargearea,stronganisotropism,lowabundance,low permeabilityandlowproductivity.Peoplehavebeenpaying attentionstoitskeyproblemsincludingindividual-well sustainedproductivity,theproportionofdynamicreservesand ultimaterecoveryfactoretc.Tosolvetheproblemsmentioned above.thepaperstudiedthedatafromtheD15wellwhichis representationaltoP.xreservoirofDaniudiGasFieldand thewellhasplentifuldata.ItisconcludedthatthiswellwiII haveasustainedproductivityifitproducesaccordingtothe1/6ofQ^0Fthroughthestudyofmodifiedisochronaltesting, evaluationofproductiontestandindividua1.wellsimulation: itsproportionofdynamicreservesis69.83percentthrough thereservecalculationwithpressuredeclinemethodand volumetricmethod:itsultimatereserverecoveryfactoris48.62percentwiththedynamicmethod.Theseconclusions willprovidereferencesforreservoirevaluation.gasfield productiondesignandindividual-wellassignmentofother wells.KeyWords:D15well,Productiontest,Reservoir simulation,Dynamicreserves,Ultimaterecoveryfactor. AnalysisoftheMainFactorsAffectingtheViscidity oftheSolutionofP0IynlerZhangJinguo(ShengliOilProductionPlant,ShenglioⅡl-eIdC仉Lt..SINoPECKenli250O∞.China).Fault—Blockon&Gasneld.2o05.12(1):57—59 Therearemanyfactorswhichcanaffecttheviscidityof thesolutionofpolymer,includingthepH,temperature,thestirTingrateandstirringtime.Allfactorswereanalyzedinthe paper.Atlast.itrecommendthelimitofeachfactor:withthe temperature15—30oC,thepHwithin6—9,thestirringrate lessthan150r/min.stirringtimelessthan50min. KeyWords:Solutionofpolymer,Acidaffect, Temperatureaffect,Saltaffect.Slice. TheTechnologyofSubdivisionDevelopmentinthe StratifiedandFault.BlockReservoiroftheSouthBlock ofLinl3EsinthePeri0dofSuper—mWaterCut HanHongxiafLinpan伽ProductionPlant. ShenglioimeldCo.Ltd..SoPEC.Shandong,Linyi 251507,China),ShiMingjieandShnoYuntangeta1.Fault—Block伽&GasField.2005.12(1):6O一61。
聚合物的在成型过程中的流动和形变
聚合物的在成型过程中的流动和形变聚合物在各种成型过程中，大部分工艺均要求它处于粘流态，因为在这种状态下，聚合物在外力的作用下易于发生流动和变形。
流动与形变是聚合物成型加工中最基本的工艺特征。
高聚物流体有两种形式，一种是由固体加热到粘流温度或熔点以上，变成熔融状液体，即熔体。
也称干法塑化，特点是利用加热将高聚物固体变成熔体，定型时仅为简单的冷却。
但塑化时局部易产生过热现象。
另一种是加入溶剂使高聚物达到粘流态，即分散体。
也称湿法塑化，特点是用溶剂将塑料充分软化，定型时须脱溶剂，同时考虑溶剂的回收。
其优点是塑化均匀，能避免高聚物过热。
在成型加工过程中，两种高聚物流体都有着广泛的应用。
这里主要介绍高聚物熔体的形式。
一、聚合物在成型过程中的流动性能聚合物在加工过程中具有的流动和形变均是由外力作用的结果。
聚合物成型时，在外力作用下，其内部必然会产生与外力相平衡的应力。
主要的应力有三种：即切应力、拉伸应力和流体静压力。
如熔体在注射机喷嘴或模具的流道的流动产生剪切应力；熔体在挤出吹塑时被拉伸产生拉伸应力，实际加工过程中，聚合物的受力非常复杂，往往是这三种应力同时出现，如熔体在挤出成型和注射成型中物料进入口模、浇口和型腔时流道截面积发生改变条件下的流动等，但剪切应力最为重要，因为聚合物流体在成型过程中流动的压力降，塑件的质量等都受其制约。
流体静压力是熔体受到压缩作用而产生的，它对流体流动性质的影响相对较小，一般可以忽略不计，但对粘度有一定的影响，在压缩成型时流体静压力是较为主要的应力。
聚合物在一定的温度和压力条件下具有流动性，流体在平直圆管内流动的形式有层流和湍流两种，如图2—5所示，图a 为层流，层流是一层层相邻的薄层液体沿外力作用方向进行的滑移。
流体的质点沿着许多彼此平行的流层运动，同一流层以同一速度向前移动，各流层的速度虽不一定相等，但各流层之间不存在明显的相互影响。
图b 为湍流，又称“紊流”，流体的质点除向前运动外，各点速度的大小、方向都随时间而变化，质点的流线呈紊乱状态。
聚合物粘弹流变性能参数对口模挤出胀大的影响
１ １ 理 论 模 型 ．
—
聚合物熔体的非牛顿粘度 ，ａ・ ； Ｐ ｓ
数；
孚——聚合 物粘 弹性偏 应力 张量 上 随体导
Ｄ —— 应 变张量 。
１ ２ 边界条 件 ．
由异型 材挤 出成 型特 点可 知其边 界 条件 为 ： （ ） 口边界 条件 １进
（ ） 构方 程 （ ｉ ｅｕ 粘 弹性 本构 模 型 ） ３本 Ｇｅ ｋ ｓ ｓ ：
（ ，＋ｏｔ １７ ）・ ｔ￣／／ １＋Ａ ｌ＝２／ ）－ １ 芋 ７Ｄ ｌ Ａ —— 松 弛时 间 ，； ｓ
— —
（） ３
式 中 ： — — 表示稳 态 拉伸粘 性 流动 的材 料 常数 ；
聚合 物粘 弹偏 应力 张量 ；
出物最终 膨胀 截 面面 积和 口模截 面 面积之 差与 口模
式中： —— 应 力张量 ；
Ｐ—— 压 力 ；
， 一 单位 矩 阵 ； —
偏 应力 张量 。
截面面积的比值。挤出胀大现象是聚合物熔体挤出 成 型共 有 的特性 ， 由于 缺 乏 对挤 出成 型 挤 出胀 大 规
律 和预 测方 法 的研究 ， 们 不 能直 接 根 据挤 出制 品 人 的形状设 计 相应 的挤 出 口模 ， 目前 主 要 采用 传 统 经 验试 差 方 法 设 计 挤 出 口模 。而 采 用 经 验 试 差 方 法设 计挤 出 口模则 会 耗费 大量 的时 间和 资金 。笔者
拟 研 究 结 果 与传 统 的挤 出实验 研 究 结 论 相 吻 合 。 关键词 挤 出成 型 数值 模 拟 挤 出胀 大 粘 弹 性
热 塑性 聚合 物所 用 的 主要 加 工 方 法包 括 挤 出 、 注射、 吹塑 、 压延成 型 等 。挤 出成 型 过程是 强制 熔融 的聚合 物通过 口模 使其 成 型 的一种方 法 。当聚合 物
聚合物反应工程基础知识总结
)
rA k1CACB k2CRCS
kt K ln[ xAe (2xAe 1)xA ]（m=2）
mCA0
xAe xA
平行反应
复合 反应
连串反应
A k1 R k2 S
rA (k1 k2 )CA
rR k1CA k2CB rS k2CR
(k1
k2
)t
ln
CA C A0
CR
k1 k1 k2
高，适应性强，操作弹
要求达到高转化率时， 顺丁橡胶，丁苯橡胶，
性大，连续操作时温度、
浓度易控制，产品质量
反应器容积大
聚氯乙烯
均一，适于多品种、小
批量生产。
结构简单、加工方便， 耐高压，传热面大，热 交换效率高，容易实现
自动控制
对慢速反应管子要求长 且压降大
高压聚乙烯的生产，石 脑油的裂解，轻油裂解
生产乙烯
⑷连续搅拌釜式反应器 。 非理想混合流反应器：（主要是由于工业生产中在反应器中的死角、沟流、旁路、短路及不均匀的速 度分布使物料流动型态偏离理想流动 ）
3、均相反应动力学
反应
反应速度式
反应积分式
一级 A kS
rA
dCA dt
kCA
t 1 ln CA0 1 ln( 1 ) k CA k 1 xA
体系具有热稳定性必须具备以下两个条件：
① 放热速率与除热速率相等，即：稳态条件 Qr Qc
② 稳定条件 dQc dQr dT dT
影响热稳定性的因素： 1、化学反应的特性，如 k、△H、E 等
2、反应过程的操作条件．如 v0 、 C A0 、T 等。
3、反应器的结构，如 A；
4、操作条件，如 v0 、T、TW 、K 等
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粘度对反应体系散热的影响
体系粘度与散热
由于体系粘度是随着反应的进行，转化率的提高 而逐渐增大的，而粘度的增加会导致反应物质流 动性的降低，这样就会产生散热困难的问题。如 果散热不好轻则造成体系局部过热，使聚合物分 子量分布变宽，从而影响产品的机械强度；重则 体系温度失控，引起爆聚，十分危险。 因此，根 据聚合反应体系粘度的特征，设计出适合的方法 很重要。
由曲线可以看出，体 系粘度是随着反应的 转化率的升高而提高。
由于粘度的不断升高， 产生凝胶效应，导致 聚合反应出现自动加 速现象。
பைடு நூலகம்
粘度对 k p 、kt 的影响
诱初 导期 期
中 期 （ 加
后 期
速
期
）
自动加速现象
在低转化范围实验值符合聚合速率方程式，但在高转化时 偏离直线关系。产生偏离主要是由于转化率升高，体系粘 度增加产生凝胶效应，出现了自动加速现象。此现象在自 由基本体聚合及沉淀聚合中尤为明显。
苯乙烯聚合的x~t图
苯乙烯聚合的聚合度分布图
1-无粘度校正
2-有粘度校正
在高转化时，由于体系粘度升高，出现凝胶效应。故要使 由微观动力学所导得的聚合速率方程、聚合度方程及聚合 度分布方程使用到高转化范围，对于相关参数进行修正。 通过对实验数据的拟合得至函数式。有这些函数式可求得 不同情况下的k p 、kt 值，最终可据算得到全转化过程的聚 合速率、聚合度及其分布随时间变化的关系。这些关系对 聚合反应器的设计、放大及聚合反应的操作规划具有重要 的意义。
S型曲线 初期慢，中期加速，后期又转慢。
匀速聚合 正常聚合速率的衰减和凝胶效应 的自动加速部分互补。
前快后慢 聚合速率开始很大，中后期降低。
一般，当聚合温度 T Tg 时，k p受扩散控制影响较 小，可不考虑 k p随粘度的变化，当T Tg 时，kt 、k p 均受扩散控制的影响，此时二者均需考虑随粘度的 变化。此情况下，反应进行至某一转化率时，体系 进入玻璃态，反应停止进行，体系达到极限转化率。
粘度对聚合反应过程 的影响
The Influence Of Viscosity On Polymerization Process
聚合物粘度的特点
粘度是指流体受外力作用移动时，分子间 产生的内磨擦力的量度。
聚合物由于分子量比较大，分子链长，分 子间作用力大，所以聚合物粘度一般较大。
体系粘度和转化率关系
消除粘度对聚合反应的有害影响
1. 对聚合物溶解性好→良溶剂→均相聚合→ 可消除凝胶效应。
对聚合物溶解性差→沉淀剂→沉淀聚合→ 凝胶效应显著。
2. 常用的方法是采用间歇聚合的方式。
对均相体系造成凝胶效应的直接原因是体系的粘度增加， 链自由基卷曲，活性端基受包裹，双基扩散终止困难 ，kt 下降，而体系粘度不足以严重妨碍单体扩散，引发速率和 增长速率几乎不因粘度增加而减小，故聚合速率加速。
聚合过程中速率变化的类型
1. S型曲线 2. 匀速聚合 3. 前快后慢
聚合过程中速率变化的类型
在工业聚合过程中，要获得全转化过程的动力学式 必须要考虑粘度对聚合过程的影响。
粘度对 f 的影响
粘度不仅对 k p、kt 有影响，而且对引发效率 f 也有
影响。Hamielec等在研究苯乙烯本体聚合及溶液 聚合时，把 kt 及 f 处理为粘度的函数，得出了相
应的关系式。并通过修正过方程式的计算得到了 与实验值吻合度较高的结果。