微乳液粘度数学模型的建立

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乳液粘度实验报告模板

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实验目的:通过测量乳液的粘度,了解乳液的流动性质。

实验器材:
1. 计时器
2. 注射器
3. 粘度计
4. 乳液样品
实验步骤:
1. 准备好所需的乳液样品,并将其倒入一个干净的容器中。

2. 使用注射器吸取适量的乳液样品,并轻轻注入粘度计的测量槽中。

3. 将计时器归零,开始计时,然后将粘度计的转子轻轻转动。

4. 观察乳液在粘度计测量槽中的流动情况,记录下时间t。

实验数据记录:
实验中测得的乳液粘度数据如下:
时间t (秒): 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
乳液粘度: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
实验结果与讨论:
根据实验数据可得出乳液的粘度随时间的变化呈递减趋势。

最初的乳液粘度为10,随着时间的流逝,乳液的流动性不断增加,粘度值逐渐减小,最终稳定在0。

实验结论:
乳液的粘度与时间成反比,时间越长,乳液的流动性越好,粘度越低。

这与乳液中的乳化剂含量以及乳液颗粒的大小有关。

乳液粘度是指乳液内部的液体流动阻力,通过测量乳液的粘度可以评估其流动性质,对于制定乳液的工艺参数有一定的指导意义。

预测油包水乳化泥浆表观粘度的数学模型

预测油包水乳化泥浆表观粘度的数学模型

预测油包水乳化泥浆表观粘度的数学模型
鄢捷年
【期刊名称】《石油大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】1990(14)1
【摘要】在全面测试六种不同组成、不同比重的油包水乳化泥浆和两种基础油(2
号柴油和Mentor 26矿物油)在各种温度和压力下的流变参数的基础上,运用回归
分析方法,提出了预测油包水乳化泥浆在高温高压下的表观粘度的数学模型。

经验证,计算值与实测值吻合较好。

模型中温度常数A和压力常数B的绝对值,可直观地反映温度和压力对表观粘度的影响程度。

该模型使用方便,并适于在生产现场应用。

【总页数】7页(P9-15)
【关键词】油包水乳化泥浆;温度;压力;表现粘度数学模型;钻井泥浆
【作者】鄢捷年
【作者单位】石油大学开发系
【正文语种】中文
【中图分类】TE254.1
【相关文献】
1.用改进的PR模型预测原油包水型乳状液表观粘度 [J], 宫敬;窦丹
2.化妆品油包水型(W/O)与水包油型(O/W)乳化体防腐功效的研究 [J], 廖浩华;崔
龙生
3.预油油包水乳化泥浆表观粘度的数学模型 [J], 鄢捷年
4.高温高压下矿物油泥浆和常规油包水乳化泥浆的流变性能 [J], 鄢捷年
5.深水立管油包水乳化液天然气水合物相变预测 [J], 梁维兴;娄敏
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微乳液法降低含油污泥黏度

微乳液法降低含油污泥黏度

微乳液法降低含油污泥黏度杨洁;刘天璐;宋慧波;毛飞燕;韩旭;林炳丞;黄群星;池涌【摘要】In order to reduce the viscosity of petroleum sludge for oil recovery, a micro-emulsion method was studied based on its rheological behavior. The effects of surfactant, micro-emulsion dosage and composition on the viscosity were discussed. The results indicated that the petroleum sludge could be classified as pseudo-plastic fluid and its strong shear-thinning force was attributed to the high content of solid particles in the petroleum sludge. The rheological behavior of petroleum sludge could be described by the P-L model. The results showed that the micro-emulsion could well mix with petroleum sludge and viscosity of the sludge was reduced by more than 95%by adding 25% micro-emulsion by mass. The maximum viscosity reduction was achieved by using sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS) as single surfactant. A viscosity reduction of 99% was obtained with the composited surfactant of OP-10 and SDBS at a ratio of 2:1.%含油污泥黏度高,流动性差,是含油污泥中油分回收资源化利用的关键瓶颈。

食品级微乳液的制备及其稳定性研究进展

食品级微乳液的制备及其稳定性研究进展

食品级微乳液的制备及其稳定性研究进展作者:张婷赵苏安王贺来源:《农产品加工·下》2019年第08期摘要:微乳液是由油相、水相、表面活性剂和助表面活性剂按照一定的比例自发形成的热力学稳定体系,广泛运用于药品、化妆品、食品等行业。

主要介绍了微乳液的制备与分析方法、微乳液结构的判别方法,并对影响微乳液稳定性的表面活性剂、助表面活性剂、油相、水相和温度等因素进行了分析。

关键词:微乳液;制备与结构;稳定性中图分类号:TS225 ; ; 文献标志码:A ; ; doi:10.16693/ki.1671-9646(X).2019.08.056Abstract:Microemulsion is a thermodynamically stable system which was prepared from oil phase,water phase,surfactant and co-surfactant at a certain ratio. It has been widely used in medicine,cosmetics,food and other industries. This paper mainly covered the methods of the preparation,analysied and structure determination of microemulsions. In addition,the factors (surfactants,co-surfactants oil phase,water phase,and temperature)influencing the microemulsion stability were also reviewed in details.Key words:microemulsion;preparation and structure;stability微乳液(Microemulsion)是由一定比例的油相、水相、表面活性剂和助表面活性剂自发形成的低黏度热力学稳定体系,体系中液滴粒径为1~100 nm,其长期放置或离心均不易发生分层或变浑浊的现象[1]。

乳液聚合产物测黏度的方法

乳液聚合产物测黏度的方法

乳液聚合产物测黏度的方法乳液聚合产物的黏度测量是一种常见的实验方法,它可以帮助我们了解乳液体系的流变特性和稳定性。

乳液聚合产物的黏度测量可以使用多种方法,包括旋转式黏度计、振动式黏度计、滴定式黏度计等。

下面将介绍一些常用的乳液聚合产物黏度测量方法。

旋转式黏度计是测量乳液聚合产物黏度的一种常见方法。

其原理是通过旋转黏度测量器的转子测量流体的阻力,从而得出黏度的数值。

使用旋转式黏度计测量乳液聚合产物的黏度需要将样品加载到旋转黏度计的测量室中,然后设定旋转速度进行测量。

这种方法简单易行,操作方便快捷,可以获得准确的测量结果。

振动式黏度计是另一种常用的乳液聚合产物黏度测量方法。

其原理是通过测量流体在振动中所产生的阻尼来得出黏度的数值。

使用振动式黏度计进行黏度测量时,需要将样品加载到振动式黏度计的测量池中,然后设置振动频率和振动幅度进行测量。

振动式黏度计适用于测量较低黏度范围的乳液聚合产物,具有灵敏度高、响应快的特点,但对于较高黏度的样品则不太适用。

滴定式黏度计是使用一定流量的溶剂或介质在一定高度的载体中自由落体的流动速度来测量乳液聚合产物黏度的方法。

使用滴定式黏度计进行黏度测量时,首先将样品加载到滴定器中,然后打开滴定器释放溶剂或介质。

通过测量溶剂或介质在载体中的下降时间来得出黏度的数值。

这种方法可以测量较高黏度的乳液聚合产物,但需要注意溶剂或介质的选择和测量条件的控制。

除了以上介绍的常用方法外,还有许多其他方法可以用于乳液聚合产物黏度的测量,包括流变仪、震荡黏度计、屈光式黏度计等。

这些方法基本原理各不相同,适用于不同范围和类型的乳液聚合产物黏度测量。

在进行乳液聚合产物黏度测量时,需要注意一些实验条件的控制,如温度、剪切速率、样品的预处理等。

这些因素都会对乳液聚合产物的黏度测量结果产生影响,因此需要在实验过程中加以注意和控制。

综上所述,乳液聚合产物的黏度测量是一项重要的实验工作,可以通过旋转式黏度计、振动式黏度计、滴定式黏度计等多种方法进行测量。

微乳液在油气增产中的驱油机理浅析

微乳液在油气增产中的驱油机理浅析

1152022年4月上 第07期 总第379期油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview1943年Hoar 和Schulman 意外发现了一种新的分散体系,并于1959年被正式命名为微乳液,自问世以来得到众多学者的关注和研究,人们对其性质、相态、驱替机理以及制备工艺等的认识也很快达到一个新的高度[1-2]。

经过不断的研究、钻研与创新,大幅度地推动了微乳液的发展,微乳液目前可广泛地应用于多个领域,包括医药、采油、日化品及环境保护等。

我国在微乳液方面的研究起步虽晚,但自1980后经过刻苦钻研,在基础理论研究和实际应用方面也取得了一些成绩[3]。

我国非常规油气资源占比较大,开采难度大,微乳液作为新兴增产助剂,具有广泛的应用前景。

1.微乳液的类型和特点1.1 类型微乳液是由油、水、表面活性剂、助表面活性剂以及盐五组分按一定比例混合而成的溶液体系。

5种组分中任意一种组分的性质或质量的改变都会影响微乳液组成。

表面活性剂有阴离子型、阳离子型、两相离子型以及非离子型。

类型不同、浓度不同的表面活性剂制备出来的微乳液的性质大不相同[4]。

助表面活性剂既溶于油相又溶于水相,使得助表面活性剂与表面活性剂相辅相成,能够很好地改善微乳液体系的性能。

常用的助表面活性剂有醇、醛、醚及其衍生物。

1.2 微乳液的相态和乳状液相比,微乳液是更为分散的体系,因而具有大界面和较高界面自由能。

这一性质使微乳液在驱油方面很有应用前景。

微乳液的相态很复杂,5种成分重点任意一种组分和浓度的变化都影响其相态的变化,而且它也没有通用的状态方程。

因此体系的相态是通过实验来的测定的,常以相图的形式来表示出来的。

微乳液以3种相态存在,它们是上相微乳液、上相微乳液和中相微乳液。

上相微乳液是指在配制微乳液的容器中上部生成了微乳液,其下部是过剩的水。

下相微乳液是容器下部是微乳液,上部是过剩油。

中相微乳液便是容器上部是过剩油,下部是过剩水,中部是微乳液[5-6]。

微乳液的配制及相态筛选数据处理

微乳液的配制及相态筛选数据处理一、微乳液的概念及应用微乳液是指在水相和油相之间存在一种稳定的混合物,其中水相和油相都呈透明或半透明的状态。

它是一种重要的高级功能性表面活性剂体系,具有良好的稳定性、可调性、生物相容性等特点。

微乳液在化妆品、医药、食品等领域中得到了广泛的应用。

二、微乳液的配制方法1.溶剂法将表面活性剂和辅助表面活性剂混合后加入水相中,并加热至70℃左右,然后加入油相并搅拌均匀,最后冷却至室温即可得到微乳液。

2.直接混合法将表面活性剂和辅助表面活性剂直接混合后加入水相中,并加热至70℃左右,然后加入油相并搅拌均匀,最后冷却至室温即可得到微乳液。

3.反应法将表面活性剂和辅助表面活性剂与油相预先反应成为复合物,然后将复合物与水相混合并加热至70℃左右,最后冷却至室温即可得到微乳液。

三、微乳液的相态筛选1.光学显微镜法将样品放置在显微镜下观察其形态和结构,根据颗粒大小和形状、分布等特征来判断微乳液的相态。

2.电导法通过测量不同温度下样品的电导率变化来判断微乳液的相态,当电导率随温度变化呈现一个峰值时,说明此时处于临界胶束浓度附近。

3.荧光探针法将荧光探针加入样品中,通过测量荧光强度和波长来判断微乳液的相态。

当荧光强度随温度变化呈现一个峰值时,说明此时处于临界胶束浓度附近。

四、数据处理方法1.逐点处理法将实验数据逐个点进行处理,并计算出各个参数的平均值和标准差。

这种方法简单易行,但精度较低。

2.拟合处理法利用数学模型对实验数据进行拟合,并计算出各个参数的拟合值和标准差。

这种方法精度较高,但需要一定的数学基础。

3.统计处理法将实验数据进行统计分析,得出各个参数的概率分布和置信区间。

这种方法能够全面反映实验数据的分布情况,但需要较高的统计学知识。

五、结论微乳液是一种重要的高级功能性表面活性剂体系,其配制方法有溶剂法、直接混合法和反应法等。

微乳液的相态可以通过光学显微镜法、电导法和荧光探针法等进行筛选。

液体粘度的经验计算

液体粘度的经验计算
成志良
【期刊名称】《医药工程设计》
【年(卷),期】1989(000)005
【摘要】液体粘度是物质的一个重要特性数据,在化学工程汁算中,常常要用到液体粘度数据。

实际使用中。

液体粘度除了从数据手册、资料中检索,甚至由物理化学实验测得外,常常要用经验式来求得。

在国内的一些手册里,报道了这方面
【总页数】3页(P39-41)
【作者】成志良
【作者单位】南通职业大学
【正文语种】中文
【中图分类】R
【相关文献】
1.局部组成模型在液体混合物粘度计算中的应用 [J], 李肖华
2.分子热力学理论模型—氩模型与液体粘度的理论计算 [J], 张克武;刘奎学;等
3.MH(81)状态方程与液体粘度的计算 [J], 雷群芳;林瑞森;侯虞钧
4.液体混合物粘度的测定和计算 [J], 胡福欣;岳杰
5.液体透过多孔材料的流量与粘度关系计算 [J], 徐显廷
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乳状液粘度模型评价摘录

粘度模型评价4.1 模型及数据选取乳状液模型数量比较多,不同的学者对预测模型都有自己的见解,模型的应用也比较广泛。

各种模型在应用的时候对参数的要求也不一样,从最基本的原油粘度、分散相浓度到体系相关参数、调整参数、经验参数等,如Donov的模型中控制体内所有液滴的平均界面迁移率<εm>;Victor模型中的簇内平均有效粘度ηclu,簇内平均密度ϕclu;Pal ,R&Rhodes,E模型中的( ) r 100 d η ϕ =,即乳状液在粘度为100时对应的分散相浓度;Pal,R模型中也用到毛细管数NCa。

这些参数的测量相对比较麻烦,而且需要一定的设备。

一般情况下,在精度要求不是特别高的时候,即偏差小于15%的时候可以用一些经验模型或对参数要求低的模型进行预测。

本文就应用2组数据对部分预测模型进行评价。

本文选择了了13个粘度预测模型,对这13个模型进行评价。

这13个粘度预测模型分别是Gut模型、Vand模型、Mohcoh模型、Roscoe模型、Richardson模型、Brinkman模型、Phan-Thien&Pham模型、Taylor模型、Pal,R模型、Sibree模型、Choi-Sch模型、Eilers模型、Yaron&Gal模型。

这13个模型中大部分模型参数比较容易获得,或者有经验数值可以应用。

而Pal,R模型、Choi-sch模型的一些参数需要额外测量。

Guth模型、Vand模型、Mohch模型这三个模型都是基于Einstein模型发展而来的,选择这3个的目的是验证不同幂级次值对模型精度的影响。

把这13个模型放在一起,对有额外测量参数的模型与一般简单模型的精度进行比较,看一般情况下是否有必要测量额外参数。

本文选用的数据2组数据,第一组是蒋小华论文中的数据[24],即渤海SZ36-1稠油乳状液,包括两部分,分别是在600rmp和900rmp条件制备的,600rmp下制备的乳状液为set1,900rmp下制备的为set2。

甲醇柴油微乳液的制备

195眇,35(4):94—95I.
国轻工业出版社,1999.
[10]周家华,崔英德.吴雅红等.表面活性剂HLB值的 计算[J】.精细石油化工.2007,4,38—4l 【11]sIli肿‘Ia
【5]李兴福,蔺恩惠.肖泰等.微乳汽油的形成原理和配 置技术[J].西北师范大学学报(自然科学版),1994。
用。
柴谧1.0
醇 ∞ ∞ ∞
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吐温一80 圈2柴油一甲醇一吐沮舳徽乳液体系三相围


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柴油一甲醇一平平加微乳液体系三相田

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刮班一20 围3柴油一甲醇一司班20微乳液体系三相图


∞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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∞油酸业
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1JD
图4柴油一甲醇一油酸徽乳液体系三相圈
参考文献 【1]李铁臻.徽乳化柴油配方及性能研究【D].重庆:后 勤工程学院。2003:34.弼. 【2]吴可克,高学明.汽油徽乳液的制备与性能研究
想的而且常温至65℃范围能稳定,其牯度符合燃油国家标准。 关键词:甲醇柴油徽乳液制备
燃油,并讨论表面活性剂加入量、甲醇的加入量、柴油的加入置、不同HLB值对徽乳柴油稳 定性的影响。研究结果表明:表面活性剂AE0和油酸与甲醇柴油的制成的微乳液为最理
l前言 在能源危机的今天,开源和节流已成为全球性的 一个重要课题…。乳化油作为一种代用燃料技术,既 可以减少燃料消耗又可以控制排放,在节油和改善环 境污染中已显示出其优越性。徽乳化燃料油可自发形 成,制备简单,燃烧效率高,有害废气排放量明显低于 普通燃油。近几年微乳化理论及技术的成熟和发展使 得徽乳燃油进人一个新的发展时期【2】。微乳化柴油性 质稳定,保存期长,可使燃烧更加充分、降低有害物排 放,所以研制微乳化柴油是解决这一课题的有效途径。 大量研究表明,微乳柴油节油率约为5%一15%,烟度 有所下降;NO,c0和CH排放含量约为一般燃油的25 %,其节能环保和经济效益显著,并越来越受到各国科 研工作者的重视【3.5】。用甲醇柴油中醇类在微乳化过 程中主要起三种作用【6.。】:降低界面张力,使更多的表 面活性剂被吸附在界面上;降低界面刚性,增加界面膜 的流动性,减少微乳液形成所需的弯曲能,使微乳液能 自发形成;调节表面活性剂的HLB值,因此选择合适的 表面活性荆,可以使微乳液形成速度加快。制得的液滴 更加均匀。本文通过不同配比的甲醇柴油微乳液,并 对甲醇柴油微乳液不同温度下的稳定性进行分析,这 对甲醇柴油微乳燃油的工业应用具有现实意义。 2徽乳化理论 2.1普通乳状液与微乳状液 所谓的普通乳状液也称简单乳状液(以下简称乳 状液),它是一个菲均相体系,其中至少有一种液体以 液珠的形式分散在另~种液体中,液珠直径一般在O.I —lO微米。这种体系皆有一个最低的稳定度,这个稳 定度可因有表面活性剂或圈体粉末存在jiii大大增加。 乳状液是热力学不稳定体系.放置一定时期后一定会 分层。由于乳状液的液珠对可见光的反射比较显著, 因此.具有不透明、乳白色的外观。一般把以液珠形式 存在的相称为分散相或内相,而把另一相称为连续相 或外相。乳状液至少有两种类型:油分散在水中,即水 包油型(0/W);水分散在油中.即油包水型(W/O)。
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第十四届全国水动力学研讨会暨第二十八届全国水动力学研讨会文集微乳液粘度数学模型的建立殷代印,王东琪(东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318 Email:dbwdq@)摘要:微乳液粘度与其相态及粒径分布相关,为研究微乳液体系在驱油过程中的相态变化及由此引起的驱替液体系粘度差异,本文应用SDS/正丁醇/NaCl/轻质油和水配制不同水-油体积比条件下的微乳液并测定其粘度及粒径分布。

研究结果表明:不同相态微乳液体系其粘度遵循不同的变化规律,且相态发生变化时其粘度变化幅度较大;微乳液粒径分布与其相态具有较好的相关性。

考虑微乳液粒子表面溶剂化层厚度及粒径分布规律,对Einstein粘度模型中分散相体积分数 进行修正并引入其高次幂项用于描述上相微乳液体系粘度变化规律。

本文研究结果能够大幅度提高微乳液粘度拟合精度,可为低渗透油藏微乳液数值模拟技术的发展奠定基础。

关键词:微乳液相态、微乳液粘度、粒径分布、Einstein粘度模型1引言表面活性剂具有两亲结构,能够吸附在油水界面降低界面张力。

在不同浓度范围内,表面活性剂体系存在两个超低界面区间,分别发展成为活性水驱油体系及微乳液驱油体系[1-2]。

由于微乳液体系具有超低界面张力[3-4]、大量增容油和水[5]、体系粘度大、良好的流度控制等优点成为改善低渗透油藏水驱后开发效果的研究热点[6-10]。

由于微乳液体系组成成分较多,性质变化复杂,精确描述微乳液体系在驱油过程中提高采收率物化机理成为其理论研究的重点。

目前,较为成熟的表面活性剂驱油数值模拟软件大致分为两类:一是以黑油模型基础,简化处理(线性差值)驱油过程中相关物化参数(吸附量、界面张力等)而得到的模拟软件;二是以物质守恒定律为基础,充分考虑各组分在驱油过程中的物化现象而建立的模拟软件。

美国德克萨斯大学在化学驱数值模拟研究领域一直处于世界领先水平,所编译的UTCHEM[11]数值模拟软件也被广泛应用于室内研究及矿场实践。

该模型在描述微乳液体系粘度时始终认为驱油体系为中相微乳液(即不考虑其相态变化),模拟计算时粘度较高,这将导致模型计算的相关动态参数与室内试验研究存在较大差异。

本文应用SDS/- 1 -第十四届全国水动力学研讨会暨第二十八届全国水动力学研讨会文集- 2 -正丁醇/NaCl/油和水配置中相微乳液,通过改变体系中水-油体积比来模拟驱油过程中微乳液体系相态变化,并测得不同相态下主要物化参数(粘度、粒径分布)。

微乳液体系由中相变为上相的过程中,微乳液粘度大幅度降低,同时粒径较小的微乳液粒子所占比例增加。

UTCHEM 粘度模型描述中相微乳液粘度具有较高拟合精度,计算上相微乳液粘度则存在较大误差。

为此,本文从上相微乳液结构特征出发,考虑微乳液粒子表面溶剂化层及粒径分布规律,对Einstein 粘度模型中分散相体积分数Φ进行修正,使该模型由线性变为非线性。

另外,由于微乳液离子半径与溶剂化层厚度尺寸相当,应用体积分数Φ计算体系粘度时不能忽略其高次幂项。

对Einstein 粘度模型进行修正后,使得上相微乳液体系粘度的描述精度大大提高。

研究结果对于进一步发展低渗透油藏表面活性剂微乳液驱数值模拟奠定基础。

2 实验原理廖广志等人[12]的研究表明:采用表面活性剂段塞后进行后续水驱的注入方案进行原油驱替时的最佳段塞组成为油包水型微乳液体系+中相微乳液体系,并分别对应高含盐量和低含盐量。

虽然该体系能够取得较好的开发效果,但其成本较高,在矿场实践当中存在一定的局限性。

为了能够兼顾油田的开发效果及其经济效益,使得驱替体系在油藏内接近中相微乳液并保持相对稳定至关重要。

当微乳液体系进入地层后,优先进入含水饱和度较高的孔道,增溶水及其内部的残余油。

由于低渗透油藏的渗流阻力较大,渗流速度较低,可以认为增溶油和水的驱油体系处于平衡状态。

因此,在本文实验研究中,逐渐增大试管内中相微乳液体系水-油体积比能够近似模拟微乳液体系在地层内的驱油过程。

增加微乳液体系中水-油体积比,其相态变化如图1所示。

a. Vw/V o=1b.Vw/Vo=5图1不同相态微乳液体系第十四届全国水动力学研讨会暨第二十八届全国水动力学研讨会文集- 3 -3 实验结果与分析实验过程中逐渐增大微乳液体系内水-油体积比,测量并记录不同水-油体积比条件下各相体积分数如图2所示。

图2 不同水-油体积比条件下各相体积分数实验测得不同相态条件下微乳液体系粘度及粒径分布如图3-图5所示。

图3 不同水-油体积比条件下微乳液体系粘度图4 不同水-油体积比条件下微乳液粒径分布 图5 上相微乳液粒子结构第十四届全国水动力学研讨会暨第二十八届全国水动力学研讨会文集- 4 -水-油体积比由1增加至3的过程中,油相体积逐渐减小,水相体积逐渐增加,微乳液体系始终保持中相;水-油体积比大于3后,油相消失,微乳液由中相变为上相。

微乳液相态发生变化时(Vw/V o=3附近),其粘度迅速降低,且不同相态微乳液体系的粘度遵循不同的变化规律。

UTCHEM 软件模拟微乳液体系始终处于中相,其体系粘度表达式[13]如公式1所示。

应用实验数据测量相关参数后得到拟合曲线如图3所示。

该曲线对于中相微乳液粘度描述精度较高,但对于上相微乳液粘度的描述则存在较大误差,其主要原因是该模型无法刻画由于相态变化而引起的微乳液存在形式的差异。

中相微乳液以双连续结构为主,其中存在部分晶片结构,其性质与聚合物体系存在相似性,由于各相分布及性质相对稳定,应用加权方法进行描述精度较高;上相微乳液中粒子以球形(或近似球形)的形式存在,其粒径大小及分布频率受体系组成影响,应用公式(1)进行计算会产生较大误差。

()()()l l l l l l C a C a l C C a O l C C a W l l e a C e C e C 25143123213321+++++=μμμ (1)4 上相微乳液粘度模型建立流变学中,对于球形质点分子在稀分散体系内的粘度描述能够用Einstein 粘度公式表示[14],即:)(Φ+=5.210μμ (2) 应用上述公式进行上相微乳液粘度描述会产生较大误差,其原因如下:一是分散相体积分数小于0.1时,上述公式计算精度较高,但上相微乳液体系内的质点体积分数较大;二是上述公式在推导简化过程中没有考虑溶剂化层的影响,且质点分子远大于溶剂分子,而微乳液粒子大多分布在1至100nm 之间,与水分子(分子直径为0.4nm )处于同一数量级,因此,溶剂化层引起的体积变化不能忽略[15]。

设上相微乳液体系内,溶剂化层厚度为r ,存在n 种不同半径的微乳液粒子,且半径为R i 的离子体积分数为f (R i ),那么,对半径为R i 的离子有:不考虑溶剂化层的粒子体积:343i R i V R π= (3) 考虑溶剂化层的粒子体积:第十四届全国水动力学研讨会暨第二十八届全国水动力学研讨会文集- 5 -34()3i R r i V R r π+=+ (4) 其体积分数变化倍数:32332334()333(1)[1]43i i i i i R rR r R R i i i i i R r V r r r r V R R R R R ππ+++Φ===+=+++Φ (5) 由公式5可知:当质点粒子尺寸远大于溶剂化层厚度时,公式中的后两项趋于无穷小,可以忽略不计。

由于微乳液粒子溶剂化层厚度r 与微乳液粒子半径R i 相当,后两项不可忽略。

综合考虑上相微乳液的粒度组成,其体系内溶剂化变化引起的分散相体积分数:1()i ni R r i f R +=Φ=Φ∑ (6)由于分散相体积分数Φ非线性变化,不能忽略其高次幂项,则上相微乳液体系粘度可表示为:02121μμ)(Φ-Φ+= (7) 应用公式5~7对Einstein 粘度模型进行修正,其计算结果如图3所示。

当V w /V o 接近3时,微乳液粒子较大,分散相体积分数Φ减小幅度较大,导致体相粘度明显增加,曲线“上翘”;当V w /V o 接近5时,微乳液粒子较小,分散相体积分数Φ增加幅度较大,导致体相粘度明显降低,曲线“下跌”。

应用修正的Einstein 粘度模型对上相微乳液粘度进行描述能够保证较高精度。

5 结论1、微乳液粘度与其相态相关,不同相态内其粘度变化规律不同,且在相态发生变化时其粘度变化幅度较大。

2、考虑溶剂化层及微乳液粒径分布规律对Einstein 粘度模型中分散相体积分数Φ进行修正,使得该模型由线性变为非线性。

3、由于微乳液分子粒径与溶剂化层尺寸接近,分散相体积分数Φ取值变化范围较大,引进Einstein 粘度模型中高次幂项描述上相微乳液粘度精度较高。

第十四届全国水动力学研讨会暨第二十八届全国水动力学研讨会文集参考文献[1]李超,王辉,刘潇冰,李怀科,罗健生,孙德军. 纳米乳液与微乳液在油气生产中的应用进展[J]. 钻井液与完井液,2014,(02):79-84+101-102.[2]邓伶俐,余立意,买尔哈巴·塔西帕拉提,张辉. 纳米乳液与微乳液的研究进展[J]. 中国食品学报,2013,(08):173-180.[3]S.Z. Mahdavi,J. Aalaie,T. Miri,S.M.R. Razavi,M.R. Rahmani. Study of polyacrylamide-surfactant system on the water–oil interface properties and rheological properties for EOR[J]. Arabian Journal of Chemistry,2016. [4]Hiroaki Shirai,Yu-Yuan Huang,Tetsu Yonezawa,Tomoharu Tokunaga,Wei-Chen Chang,Saad M. Alshehri,Bo Jiang,Yusuke Yamauchi,Kevin C.-W. Wu. Hard-templating synthesis of macroporous platinum microballs (MPtM)[J]. Materials Letters,2016,164.[5]Xiaoyu Ma,Yaying Chen,Jiangchao Qian,Yuan Yuan,Changsheng Liu. Controllable synthesis of spherical hydroxyapatite nanoparticles using inverse microemulsion method[J]. Materials Chemistry and Physics,2016. [6]刘鹏,王业飞,张国萍,王桂杰,郭茂雷,陈庆国,程利民. 表面活性剂驱乳化作用对提高采收率的影响[J]. 油气地质与采收率,2014,(01):99-102+117-118.[7]赵琳. 低渗油藏表面活性剂驱提高采收率机理研究[D].中国石油大学(华东),2013.[8]张文柯. 表面活性剂驱油体系研究进展[J]. 广东化工,2013,(04):164-166+169.[9]仉莉,吴芳,张弛,刘晓玲,葛际江,张贵才. 驱油用表面活性剂的发展及界面张力研究[J]. 西安石油大学学报(自然科学版),2010,(06):59-65+112.[10]张国印,刘庆梅,李凌云,王海峰,杨勇,单存龙,伍晓林. 表面活性剂复配在三次采油中的应用[J]. 中外能源,2010,(02):56-59.[11] Luo, H., Al-Shalabi, etc. A Robust Geochemical Simulator To Model Improved-Oil-Recovery Methods. Society of Petroleum Engineers. 2016, February 1. doi:10.2118/173211-PA.[12]廖广志等著.化学复合驱原理及应用[M].北京:石油工业出版社.1999.[13]王国锋. 低渗透油层活性水驱油数值模拟研究[D].大庆石油学院,2005.[14]杨朝合,徐春明,杜峰,林世雄. 重质油宏观尺寸表征的初步研究[J]. 石油学报(石油加工),1998,03:9-12.[15]程世贤. 对Einstein粘度公式-溶剂化效应的一点建议[J]. 广西中医学院学报,2001,02:3-4.The Establishment of Mathematical Model of the Microemulsion- 6 -第十四届全国水动力学研讨会暨第二十八届全国水动力学研讨会文集ViscosityYIN Dai-yin, WANG Dong-qi(Northeast Petroleum University, Heilongjiang, Daqing 163318Email:dbwdq@)Abstract:The viscosity of microemulsion system is related to its phase and the particle size distribution. In order to study the phase change of the microemulsion system during the oil displaced process and the viscosity variety of flooding system, the SDS/butanol/NaCl/light oil and water were used to compound microemulsion system under different water-oil volume ratio, further, the variety and the particle size distribution were measured in different conditions, in this paper. The research results show that: the viscosity of different phase microemulsion system follows different laws, there is a huge change of the viscosity when the phase changing, and the particle size distribution of microemulsion has a well correlation with its phase. Considering the effect of solvation layer and the particle size distribution of microemulsion, the volume fraction of the dispersed phase was corrected in the Einstein viscosity model, and the high math power polynomial was introduced to describe the viscosity variety of the microemulsion system.The results of this study can greatly improve the precision fitting of microemulsion viscosity, which can lay a sound foundation for the development of numerical simulation of microemulsion in low permeability reservoir.Key words:Microemulsion phase, Microemulsion viscosity, particle size distribution, Einstein viscosity model- 7 -。

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