[其他]孔隙粘度計

無效

• 申請號: 85202833
• 申請日: 1985-07-13
• 公開（公告）號: CN85202833U
• 公開（公告）日: 1987-01-07
• 發明（設計）人: 許元澤;何勤功
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所;成都科技大學
• 主分類號: G01N11/06
• 分類號: G01N11/06
• 代理公司: 中國科學院專利事務所
• 代理人: 嚴舫

本發明是關于一種測定高分子溶液流動性的簡易測定裝置

眾多工業過程如石油開采、化工過程中大量使用聚合物溶液。聚合物溶液的復雜流動特性往往不易在一般切粘度測量中反映出來，而復雜流動又對聚合物結構和濃度的變化更為敏感。本發明提供一種簡易測試方法來反映聚合物溶液滲流特性和高分子的結構特點。????????〔1－3〕

近年來，國外為油田應用高聚物質量評價，發展了一種篩網粘度計，以多層疊合金屬網作為孔隙介質，測定一定體積液體通過介質的時間。高分子溶液與溶劑的流出時間之比稱為篩網因子。發現了該因子與聚合物驅油活性有很好的相關性。但該裝置設計上的缺點帶來重復性差、操作不便、干擾因素多等缺點，影響了該方法的應用范圍。

我們設計的以熔接玻璃砂為孔隙介質的全玻璃孔隙粘度計克服了上述缺點，提供了一種簡易表征聚合物溶液滲流特性和高分子結構特點的通用方法。

孔隙粘度計的結構見裝置附圖，由測定管（1）、上刻度（2）、測定球（3）、下刻度（4）、熔結玻璃砂板（5）、支管（6）、注射管（7）、貯液管（8）所組成。吸進測量管的溶液在重力下流過特制熔結玻璃砂多孔板，測定液面通過上下刻度的時間差t，該值與溶劑相應流經時間t_S之比即篩流因子或稱孔隙因子。測定管下部彎管與支管垂直相接，使下液面始終保持在彎管口，使液柱壓差不隨貯液球中液量變化。這樣，溶液可以在貯液球中稀釋，得到準確的濃度系列的數據。

孔隙因子測定的不是切粘度，它反映著高分子流體在較高速率下（平均切速率約為10³秒^－1）流經多孔介質時，在兼有拉伸流動和切流動的復雜流場中的粘彈性。它對高分子的結構特點如：分子量和分子量分布，長支鏈支化，交聯以及濃度變化十分敏感。高分子的許多應用往往和上述性能密切聯系，因此孔隙因子是聚合物實際應用性質的簡易度量。

本玻砂孔隙粘度計與商品篩網粘度計相比，由于采用高孔隙度熔砂的剛性結構，重復性改善；采用了全玻璃結構，防止篩網金屬的干擾；采用稀釋型設計，更有操作簡便、準確度高等優點，儀器造價也低廉得多。在制作工藝中加以控制和篩選后，可得到相同孔隙因子的裝置的批量生產，從而成為一種高分子溶液性質表征的常規測量標準方法。

粘度計設計要點：

（1）孔隙粘度計的核心部件是測定管。控制玻璃測定球的體積，控制測定球到玻砂板的距離，控制玻砂板的制作，控制測定管彎口與玻砂板的距離和彎口的直徑以取得穩定的所需流出時間。

（2）熔結玻砂板是疏松結構。

（3）玻砂板的封接應保證在測定管與熔砂板熔接界面上不能有泄漏，也防止熔接過程對砂板滲透性的顯著改變。

（4）測量管下部彎管垂直與支管（6）相接，相接處的直徑要控制使氣泡不致進入彎管。

（5）貯液球的位置不高于彎口，其大小應使被測液體能稀釋四倍。若最小測試量為10毫升，貯液量為40毫升。

應用舉例：

1.控制測定球的體積為2.5毫升；球心到玻砂板距離為4厘米；所得孔隙粘度計水流時間為6秒至8秒。

2.以孔隙粘度計測定聚丙烯酰胺水溶液的孔隙因子與微多孔介質的阻力因子和剩余阻力因子有很好的相關性，因此在采油工程中，對同類高分子可以用孔隙因子作為地層中聚合物驅油活性的質量指標。

3.連續在孔隙粘度計中測定聚丙烯酰胺水溶液的孔隙因子二十余次，無系統變化，相對誤差小于4％。因此用它來觀察聚合物溶液的老化過程，即孔隙因子隨時間的變化。也可研究添加無機鹽，重金屬離子，有機化合物等對于高分子溶液的結構和流動性能的影響，研究其中發生的降解、聚集、交聯等過程，只需方便地在貯液球中將所加物質混勻。

4.實驗證明。在孔隙粘度計中反復稀釋2000PPm的聚丙烯酰胺水溶液至125PPm，得到的孔隙因子隨濃度的變化特性與予先在外容器中配置好一系列濃度得到的結果一致，說明一般擔心的吸附或滯留等因素可忽略。因此可以簡單地用稀釋法研究孔隙因子的濃度依賴性。

5.在孔隙粘度計測定管上方可加氣壓或流體靜壓以測定在更高流率下的滲流行為，例如粘彈性效應對滲流阻力特性的影響。

參????考????文????獻

1.McNilliams，D.C.，Rogers，J.H.，Nest，T.J.，in????T.M.Bikales（ed）：Nater－Soluble????Polymers，Plenum????Pub.P.105（1973）