懸浮膠體

懸浮膠體聚合物是一種高彈性膠體顆粒，具有溶漲速度快、吸水性強、分散均勻、溶液無色透明的特點。

基本介紹

• 中文名：懸浮膠體
• 外文名：Suspension colloid
• 套用領域：煤炭石油開採以及阻化劑等

簡介

懸浮膠體是一種在聚合物合成過程中作為控制反應條件而形成的部分交聯的聚合物顆粒。通過室內實驗發現：這種聚合物顆粒有較好的溶脹性，變形能力也很好；除了具有很好的驅油功能外，還能起到剖面調整作用，並且能很大程度地降低調剖成本。

在較低的濃度條件下形成的膠體溶液無游離水，顆粒體積分數大，具有形變壓差小、形變能力強的優點。研究表明：形變懸浮膠體聚合物溶液穩定性好、抗剪下性能強。通過在多孔介質中的堆積、形變和運移，能夠有效降低高滲透層滲透率，不會對低滲透層造成堵塞，可同時解決層內和層間的矛盾。在聚驅中及聚驅後套用可進一步提高原油採收率。

膠體的性質

懸浮膠體與常用膠體的性能有類似之處，如：固水性；吸熱降溫性；滲透性；堵漏性；粘彈性；阻化性；穩定性；一定的充填性能；材料來源廣，成本低，而且工藝簡單；膠體受熱粘度降低等。

懸浮膠體與常用膠體又有不同之處：懸浮膠體流動性強，這主要是因為常用膠體內含有膠凝劑。

顆粒的溶脹性

用不同水質配製一定濃度的懸浮膠體溶液，顆粒溶脹後，觀察溶液的狀態，測量顆粒的粒徑；將溶液中的游離水過濾掉，計算顆粒的分散度和膨脹倍數並且測量濾液的粘度。採用清水配製的溶液，膠體完全懸浮，膠粒均勻分散於溶液中，沒有明顯的游離水，膨脹倍數較高；而用污水配製的體系，分散不均勻，膠體有明顯的“簇擁”現象。用清水配製的懸浮膠體溶液,顆粒的溶脹性要好於污水配製的溶液。

膠體的形變能力及強度

變形能力隨孔板直徑的變化規律。配製一定濃度的膠體溶液，讓其依次通過從大到小的孔板，觀察通過壓力和粒徑變化。

觀察結果表明：對於尺寸比較接近的孔板，膠體溶液第一次通過的壓力較高，通過一次剪下，粒徑的尺寸為初始的1/2，隨著孔板變小通過壓力降低，而粒徑尺寸變化不大。當孔板尺寸大幅度降低時，膠粒又進一步被剪下，通過壓力升高。這說明膠體溶液在一定的孔徑的存在對懸浮物含量的影響。

相關研究

懸浮膠體提高石油採收率的研究

在油層中形變懸浮膠體具有較好的流動性，可以注入到油層深部，運移過程中膠體會發生形變或破碎，同時會釋放出一部分聚合物水溶液。在大量細小懸浮顆粒的作用下，會使高滲透部位滲透率降低，而低滲透卻無明顯改變。在聚合物溶液的作用下，中低滲透部位的剩餘油可以有效驅除，從而達到提高採收率的目的。同時它又具有溶解性好、吸水性強等優點，且與常規聚合物系列調剖劑相比，大大節省了交聯劑費用。具體結論如下：

（1）懸浮膠體具有很好的形變能力和調整注入剖面的作用，清水膠體溶液無論從溶脹性還是驅油效果上都好於污水膠體溶液。

（2）懸浮膠體在聚合物驅中可以替代一部分聚合物，來達到提高採收率的目的，降低部分驅油成本。

（3）聚驅後，污水膠體溶液可提高採收率3%～ 5%。

粉煤灰懸浮膠體的懸浮穩定性實驗

針對煤礦生產中粉煤灰防（ 滅）火材料管路輸送的管路阻塞問題，選擇SC1，SC2，SC3，SC4，SC5，SC6，SC7和SC8共8種懸浮劑，配製成4種質量分數分別為0.5%，1.0%，1.5%和2.0%的粉煤灰懸浮膠體，採用沉降分析方法，研究其懸浮穩定性。

結果表明：各粉煤灰懸浮膠體沉降速率出現類似“L型”變化，沉降到一定時間均達到平衡狀態；懸浮劑可以減小粉煤灰懸浮體沉降速率變化，質量分數越低，初始沉降速率越大，質量分數越高，沉降速率變化越小；同時也可增大粉煤灰懸浮率，增加懸浮膠體的穩定性。

懸浮膠體在煤阻化機理的研究

國內外對抑制煤氧化自燃進行了大量的研究，抑制煤氧化自燃的方法大體上可以分為：無機及有機添加劑類阻化、泡沫類阻化、氣體類阻化、灌漿類阻化和膠體類阻化，現階段已取得一定的研究成果。

複合膠體具有優良滅火性能和抗動壓性能，粉煤灰複合膠體比黃土複合膠體的阻化效果要好。近年的研究多集中在研製一種新型複合膠體，2011年歐立懂提出一種新型複合膠體防滅火材料，其阻化率能達到80%，阻化性比氯化鎂阻化劑要好。