CN110243714B - 测定聚合物水动力学尺寸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种测定聚合物水动力学尺寸的方法，其包括：获取待测聚合物溶液在多个预设的压力值下的初始水动力学尺寸，根据各压力值及其对应的初始水动力学尺寸，得到目标工作压力，在目标工作压力下，对待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，根据目标工作压力和各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，分别计算待测聚合物溶液通过各个预设孔径的滤膜的滤液速率，根据各预设孔径及其对应的滤液速率，生成孔径与滤液速率的关系曲线，获取关系曲线的拐点对应的孔径，并将拐点对应的孔径作为待测聚合物溶液的水动力学尺寸，无需要求待测聚合物溶液的浓度以及清洁度，提高测定的水动力学尺寸准确度。

Description

测定聚合物水动力学尺寸的方法

技术领域

本发明实施例涉及油气田开发技术领域，尤其涉及一种测定聚合物水动力学尺寸的方法。

背景技术

驱油用的聚合物在溶液中为一个或多个分子链缠绕而成的无规线团，在研究聚合物时，通过要测定聚合物的水动力学尺寸。聚合物的水动力学尺寸指得是聚合物水溶液中包裹着聚合物分子的水化分子层的尺寸。

目前，在测定聚合物的水动力学尺寸时，通常采用动态光散射法直接测定聚合物溶液的水动力学尺寸。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在采用动态光散射法测定聚合物溶液的水动力学尺寸时，对聚合物溶液的洁净度要求很高，且只能测定低浓度聚合物溶液的水动力学尺寸。

发明内容

本发明实施例提供一种测定聚合物水动力学尺寸的方法，以克服对聚合物溶液的洁净度以及浓度要求高的问题。

本发明实施例提供一种测定聚合物水动力学尺寸的方法，包括：

获取待测聚合物溶液在多个预设的压力值下的初始水动力学尺寸；

根据各压力值及其对应的初始水动力学尺寸，得到目标工作压力；

在所述目标工作压力下，对所述待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积；

根据所述目标工作压力和所述各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，分别计算待测聚合物溶液通过各个预设孔径的滤膜的滤液速率；

根据各预设孔径及其对应的滤液速率，生成孔径与滤液速率的关系曲线；

获取所述关系曲线的拐点对应的孔径，并将所述拐点对应的孔径作为所述待测聚合物溶液的水动力学尺寸。

在一种可能的设计中，所述根据各压力值及其对应的初始水动力学尺寸，得到目标工作压力，包括：

在预设压力水动力学尺寸坐标系中，对所述压力值和对应的初始水动力学尺寸进行曲线拟合，生成压力与初始水动力学尺寸的关系曲线；

获取所述压力与初始水动力学尺寸的关系曲线的拐点对应的压力值，并将所述拐点对应的压力值作为所述目标工作压力。

在一种可能的设计中，所述对所述待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，包括：

对所述待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线；

获取各个关系曲线的拐点对应的过滤体积，并将各个关系曲线的拐点对应的过滤体积作为对应的预设孔径的滤膜的目标过滤体积。

在一种可能的设计中，所述对所述待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线，包括：

在所述待测聚合物溶液通过第一预设孔径的滤膜进入预设容器的过程中，获取在经过不同的过滤时间时，所述预设容器包含的待测聚合物溶液的过滤体积，其中所述第一预设孔径的滤膜为所述各个预设孔径的滤膜中的任一滤膜；

在预设时间体积坐标系中，对所述过滤时间和对应的过滤体积进行曲线拟合，得到第一预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线。

在一种可能的设计中，所述根据所述目标工作压力和所述各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，分别计算待测聚合物溶液通过各个预设孔径的滤膜的滤液速率，包括：

在所述目标工作压力下，获取待测聚合物溶液通过第二预设孔径的滤膜所需的时间，其中通过第二预设孔径的滤膜的待测聚合物溶液的体积为第二预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，所述第二预设孔径的滤膜为所述各个预设孔径的滤膜中的任一滤膜；

计算第二预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积与时间的比值，得到第二预设孔径对应的滤液速率。

在一种可能的设计中，所述根据所述目标工作压力和所述各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，分别计算待测聚合物溶液通过各个预设孔径的滤膜的滤液速率，包括：

获取各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点对应的过滤时间，并将各个关系曲线的拐点对应的过滤时间分别作为各个关系曲线对应的预设孔径的滤膜的目标过滤时间；

将各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积与目标过滤时间的比值作为对应的预设孔径的滤液速率。

在一种可能的设计中，所述根据各预设孔径及其对应的滤液速率，生成孔径与滤液速率的关系曲线，包括：

在预设孔径速率坐标系中，对所述预设孔径和对应的滤液速率进行曲线拟合，得到孔径与滤液速率的关系曲线。

在一种可能的设计中，所述待测聚合物溶液为功能聚合物溶液。

在一种可能的设计中，所述功能聚合物溶液的浓度为800mg/L。

在一种可能的设计中，所述预设孔径为0.15μm、0.3μm、0.5μm、0.65μm、0.8μm或1μm。

本实施例提供的测定聚合物水动力学尺寸的方法，该方法通过获取待测聚合物溶液在多个预设的压力值下的初始水动力学尺寸，根据各压力值及其对应的初始水动力学尺寸，得到目标工作压力，在目标工作压力下，对待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，根据目标工作压力和各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，分别计算待测聚合物溶液通过各个预设孔径的滤膜的滤液速率，根据各预设孔径及其对应的滤液速率，生成孔径与滤液速率的关系曲线，获取关系曲线的拐点对应的孔径，并将拐点对应的孔径作为待测聚合物溶液的水动力学尺寸。本实施例根据目标工作压力和目标过滤体积，计算每一种预设孔径对应的滤液速率，根据预设孔径以及对应的滤液速率，生成孔径与滤液速率的关系曲线，将该关系曲线的拐点对应的孔径作为待测聚合物溶液的水动力学尺寸，无需要求待测聚合物溶液的浓度以及清洁度，且考虑到待测聚合物溶液自身粘弹性对测定结果的影响，提高测定的水动力学尺寸准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的测定聚合物水动力学尺寸的实验装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的测定聚合物水动力学尺寸的方法的流程示意图一；

图3为本发明实施例提供的孔径与滤液速率的关系曲线的示意图；

图4为本发明实施例提供的测定聚合物水动力学尺寸的方法的流程示意图二；

图5为本发明实施例提供的初始水动力学尺寸与压力的关系曲线的示意图；

图6为本发明实施例提供的过滤体积与过滤时间的关系曲线的示意图；

图7为本发明实施例提供的粘度保留率与孔径的关系曲线的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的测定聚合物水动力学尺寸的实验装置的结构示意图。如图1所示，实验装置101包括阀门1、放液容器2、装置支架3、微孔滤膜装置4、带端口的滤液锥形瓶5、电子天平6、负压真空泵7、胶皮导流管8，通过负压真空泵7调节滤液锥形瓶5内的压力，由于负压的作用，可以控制待测聚合物溶液进入滤液锥形瓶5内，通过负压真空泵可以控制待测聚合物平稳通过微孔滤膜装置，不会产生压力脉冲。通过电子天平6可以准确确定出进入滤液锥形瓶5中的待测聚合物溶液的质量。在测定聚合物水动力学尺寸的过程中，对于同一种聚合物溶液，由于同种溶液的密度相同，因此，可以直接质量当作体积。

其中，放液容器2由强度高，透明的合成材料制成，容器壁上刻有刻度；微孔滤膜装置4由上盖板、密封圈、大孔筛网、下盖板组成，微孔滤膜装置4与放液容器2相连，连接处由一阀门控制开关；滤液锥形瓶5是在锥形瓶侧开有一凸出玻璃管，用于与负压真空泵相连；负压真空泵可以手动设置压力，保持恒压状态工作

实验装置101利用在实验人员在对实验装置进行相关操作得到的实验数据，计算出待测聚合物的水动力学尺寸，无需要求待测聚合物的洁净度和浓度，并可以提高测定结果的准确度。下面采用详细的实施例进行详细说明。

图2为本发明实施例提供的测定聚合物水动力学尺寸的方法的流程示意图一，如图2所示，该方法包括：

S201、获取待测聚合物溶液在多个预设的压力值下的初始水动力学尺寸。

在一种可能的设计中，在测定聚合物溶液的水动力学尺寸之前，相关人员需要检查图1所示的实验装置的密封性，确定密封性良好之后，将待测聚合物溶液倒入该实验装置中的放液容器中，然后密封放液容器的上端，将某一孔径的微孔滤膜放置在放液容器下端的固定圆盘，将电子天平、滤液锥形瓶和电子真空泵依次按照顺序连接好。

在本实施例中，聚合物溶液的水动力学尺寸与所处的环境的压力存在关系，压力越大，剪切速率越大，所测的水动力学尺寸将会越小，因此，需要确定合适的压力，即找到目标工作压力，在后续测定过程中，将滤液锥形瓶内的压力保持在该目标工作压力值附近，且不产生较大波动，从而不对聚合物溶液通过滤膜的速率产生影响，进而不对最终的测试结果产生影响，提高测定结果的准确度。

其中，可以按照聚合物粘度或浓度随微孔滤膜孔径变化曲线拐点的方法得到待测聚合物溶液在不同压力下的初始水动力学尺寸水动力学尺寸。

在本实施例中，在获取目标工作压力时，需要进行压力确定实验，调节滤液锥形瓶内的压力，按照聚合物粘度或浓度随微孔滤膜孔径变化曲线拐点的方法测定待测聚合物溶液在不同压力下的初始水动力学尺寸，得到待测聚合物溶液在多个不同压力值下的初始水动力学尺寸。

在一种可能的设计中，待测聚合物溶液为功能聚合物溶液。

其中，功能聚合物溶液的浓度为800mg/L。

S202、根据各压力值及其对应的初始水动力学尺寸，得到目标工作压力。

在本实施例中，目标工作压力是指对聚合物溶液进行测试时，其水动力学尺寸不随测试压力的变化发生较大改变的临界压力。

在本实施例中，根据各压力值以及各压力值对应的初始水动力学尺寸，得到目标工作压力。

在一种可能的设计中，目标工作压力为0.05MPa。

S203、在目标工作压力下，对待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积。

在本实施例中，滤液锥形瓶内的过滤体积，即通过滤膜的聚合物溶液的体积也是测定聚合物溶液的水动力学尺寸的重要因素，若过滤体积太少，计算出来的滤液速率准确度较低，若过滤体积太多，容易造成吸附滞留量大，导致滤膜孔径变小，滤液速率可能会变小，因此，需要对待测聚合物进行连续过滤测试，得到每个预设孔径的滤膜对应的合适的过滤体积，即得到各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积。

其中，滤液速率表示待测聚合物溶液通过一种预设孔径的滤膜进入预设容器的速率。

在一种可能的设计中，步骤S203可以包括：对待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线。

为了避免影响待测聚合物溶液通过不同孔径滤膜时的速率，将各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点所对应的过滤体积作为对应的预设孔径的目标过滤体积，过滤时间与过滤体积的拐点表示过滤体积增加速度减少的始点，在该拐点之前，过滤时间与过滤体积呈线性变化，过滤体积增长较快，即滤液速率较大在该拐点之后，过滤时间与过滤体积呈非线性变换，过滤体积增长较慢，即滤液速率较小，表明滤膜上的的待测聚合物溶液的滞留量大，影响到滤液速率。

获取各个过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点对应的过滤体积，并将各个关系曲线的拐点对应的过滤体积作为对应的预设孔径的滤膜的目标过滤体积。

在一种可能的设计中，对待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线，可以包括：在待测聚合物溶液通过第一预设孔径的滤膜进入预设容器的过程中，获取在经过不同的过滤时间时，预设容器包含的待测聚合物溶液的过滤体积，其中第一预设孔径的滤膜为各个预设孔径的滤膜中的任一滤膜。在预设时间体积坐标系中，对过滤时间和对应的过滤体积进行曲线拟合，得到第一预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线。

在本实施例中，对待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到每个预设孔径的滤膜对应的多组测试数据，测试数据包括过滤时间以及在经过该过滤时间时，预设容器(即滤液锥形瓶)内的待测聚合物溶液的过滤体积。将第一预设孔径的滤膜对应的多组测试数据中的每组测试数据作为一个坐标点，并将其标记在预设时间体积坐标系中，然后对该预设时间体积坐标系中的坐标点进行曲线拟合，得到第一预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线。

在本实施例中，获取第一预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点，并将其对应的过滤体积作为第一预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，第一预设孔径的滤膜为各个预设孔径的滤膜中的任一预设孔径的滤膜。按照上述得到第一预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积的方式，依次获取其它预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积。示例性地，共需获取A、B和C三个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，将A滤膜作为第一预设孔径的滤膜，在待测聚合物溶液通过A滤膜进入预设容器的过程中，获取在经过不同的过滤时间时，预设容器包含的待测聚合物溶液的过滤体积，得到A滤膜对应的多组测试数据，在以过滤时间为横坐标，过滤体积为纵坐标的预设时间体积坐标系中，将A滤膜对应的每组测试数据标记为一个坐标点，对多组测试数据对应的坐标点进行曲线拟合，得到A滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线，获取该关系曲线的拐点的纵坐标，即拐点对应的过滤体积，并将其作为A滤膜对应的目标过滤体积，按照上述得到A滤膜对应的目标过滤体积的方式，依次得到B滤膜和C滤膜对应的目标过滤体积。

其中，过滤时间与过滤体积的关系曲线上的拐点表示在该拐点之前，过滤时间与过滤体积呈线性变化，在该拐点之后，过滤时间与过滤体积呈非线性变换，表明滤膜上的待测聚合物溶液的滞留量大，影响到滤液速率。

S204、根据目标工作压力和各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，分别计算待测聚合物溶液通过各个预设孔径的滤膜的滤液速率。

在一种可能的设计中，步骤S204可以包括：在目标工作压力下，获取待测聚合物溶液通过第二预设孔径的滤膜所需的时间，其中通过第二预设孔径的滤膜的待测聚合物溶液的体积为第二预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，第二预设孔径的滤膜为各个预设孔径的滤膜中的任一滤膜。

计算第二预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积与时间的比值，得到第二预设孔径对应的滤液速率。

在本实施例中，相关人员打开微孔滤膜装置，将第二预设孔径的滤膜放置在大孔筛网上，将预设容器内的压力调节为目标工作压力，待测聚合物溶液通过该滤膜进入预设容器内，记录待测聚合物溶液通过该第二预设孔径的滤膜所需的时间，其中，通过该预设孔径的滤膜的待测聚合物溶液的体积为该预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积。

在测得待测聚合物溶液通过第二预设孔径的滤膜后，更换滤膜，将另一种预设孔径的滤膜放置在大孔筛网上，继续获取待测聚合溶液通过该预设孔径的滤膜所需的时间。按照该方式测得的待测聚合物溶液通过其它预设孔径的滤膜所需的时间，通过滤膜的待测聚合物溶液的体积为目标过滤体积。

在本实施例中，获取通过各预设孔径的滤膜所需的时间，依次将目标过滤体积除以预设孔径对应的时间，得到各预设孔径对应的滤液速率，例如，通过第一种预设孔径的滤膜的时间为A，通过第二种预设孔径的滤膜的时间为B，将第一种预设孔径对应的目标过滤体积除以A，得到第一种预设孔径对应的滤液速率，即得到待测聚合物溶液通过第一种预设孔径的平均速率，并将第二种预设孔径对应的目标过滤体积除以B，得到第二种预设孔径对应的滤液速率，即得到待测聚合物溶液通过第二种预设孔径的平均速率。

在一种可能的设计中，获取各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点对应的过滤时间，并将各个关系曲线的拐点对应的过滤时间分别作为各个关系曲线对应的预设孔径的滤膜的目标过滤时间。将各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积与目标过滤时间的比值作为对应的预设孔径的滤液速率。

在本实施例中，计算各预设孔径的滤膜速率的方式还可以为获取各个预设孔径对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点对应的目标过滤体积和目标过滤时间，即获取各个关系曲线的拐点对应的坐标计算对应的拐点的斜率，并将其作为对应的预设孔径的滤液速率，例如，获取A预设孔径对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点坐标(即，目标过滤时间和目标过滤体积)，并基于该拐点坐标，计算该拐点对应的斜率，并将该斜率作为A预设孔径对应的滤液速率。

S205、根据各预设孔径及其对应的滤液速率，生成孔径与滤液速率的关系曲线。

在一种可能的设计中，步骤S205包括：在预设孔径速率坐标系中，对预设孔径和对应的滤液速率进行曲线拟合，得到孔径与滤液速率的关系曲线。

在本实施例中，将每个预设孔径以及每个预设孔径对应的滤液速率作为一个坐标点对应的坐标数据，从而确定出多个坐标点，将各个坐标点标记在预设孔径速率坐标系中，并对该坐标系中的坐标点进行曲线拟合，得到孔径与滤液速率的关系曲线，该关系曲线可以参见图3。

S206、获取关系曲线的拐点对应的孔径，并将拐点对应的孔径作为待测聚合物溶液的水动力学尺寸。

在本实施例中，获取孔径与滤液速率的关系曲线的拐点对应的坐标数据，该坐标数据包括拐点对应的孔径和拐点对应的滤液速率，将该拐点对应的孔径作为待测聚合物溶液的水动力学尺寸。

其中，孔径与滤液速率的关系曲线的拐点表示滤液速率骤降的始点，即滤液速率出现明显下降的始点。

如图3所示，当水动力学尺寸小于滤膜的孔径时，待测聚合物溶液可以自由通过该滤膜，阻力较小，通过速率较大，当水动力学尺寸略大于滤膜的孔径时，待测聚合物溶液的分子线团的粘弹性保证其可以变形通过该滤膜，但阻力较大，通过速率开始降低，因此，孔径与滤液速率的关系曲线的拐点对应的孔径可以作为待测聚合物溶液的水动力学尺寸。

在本实施例中，利用滤液速率作为最终确定水动力学尺寸的指标，避免聚合物本身粘弹性对测定水动力学尺寸的影响，使测定结果更加准确。

从上述描述可知，首先确定出对待测溶液水动力学尺寸影响较小，通过提高效率的目标工作压力，在该目标工作压力下，对待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到每种预设孔径对应的目标过滤体积，根据目标工作压力和每种孔径对应的目标过滤体积，计算每一种预设孔径对应的滤液速率，根据预设孔径以及对应的滤液速率，生成孔径与滤液速率的关系曲线，将该关系曲线的拐点对应的孔径作为待测聚合物溶液的水动力学尺寸，无需要求待测聚合物溶液的浓度以及清洁度，且考虑到待测聚合物溶液自身粘弹性对测定结果的影响，提高测定的水动力学尺寸准确度。

图4为本发明实施例提供的测定聚合物水动力学尺寸的方法的流程示意图二，本实施例在图2实施例的基础上，对本实施例的具体实现过程进行了详细说明。如图4所示，该方法包括：

S401、获取待测聚合物溶液在多个预设的压力值下的初始水动力学尺寸。

本实施例的S401的具体实施方式，与上述实施例中的S201类似，此处不再赘述。

S402、在预设压力水动力学尺寸坐标系中，对压力值和对应的初始水动力学尺寸进行曲线拟合，生成压力与初始水动力学尺寸的关系曲线。

在本实施例中，根据压力值及压力值对应的初始水动力学尺寸确定坐标点，即将各压力值及各压力值对应的初始水动力学尺寸作为坐标点对应的坐标数据，将多个坐标点标记在预设压力水动力学尺寸坐标系中，然后对预设压力水动力学尺寸坐标系中的坐标点进行曲线拟合，得到压力与初始水动力学尺寸的关系曲线，该关系曲线可以参见图5。

其中，预设压力水动力学尺寸坐标系是以压力为横坐标，初始水动力学尺寸为纵坐标的坐标系。

S403、获取压力与初始水动力学尺寸的关系曲线的拐点对应的压力值，并将拐点对应的压力值作为目标工作压力。

在本实施例中，获取压力与初始水动力学尺寸的关系曲线的拐点对应的压力值，并将该压力值作为目标工作压力，该目标工作压力为对待测聚合物溶液进行连续过滤测试以及测定待测聚合物溶液的水动力学尺寸时的压力，在保证测定结果准确性的基础上，可以减少测试时间以及测定时间，提高效率。

其中，为了保证实验效率以及避免测量水动力学尺寸的结果偏小，选取压力与初始水动力学尺寸的关系曲线的拐点对应的压力值作为目标工作压力，压力与初始水动力学尺寸的关系曲线的拐点表示初始水动力学尺寸骤减的始点。即工作压力大于该拐点对应的压力时，初始水动力学尺寸开始明显减小(如图4所示)，虽然当工作压力小于该拐点对应的压力时，初始水动力学尺寸开始变化程度较小，但压力较小时会降低实验效率，因此，将拐点对应的压力作为目标工作压力。

S404、在目标工作压力下，对待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积。

S405、根据目标工作压力和各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，分别计算待测聚合物溶液通过各个预设孔径的滤膜的滤液速率。

S406、根据各预设孔径及其对应的滤液速率，生成孔径与滤液速率的关系曲线。

S407、获取关系曲线的拐点对应的孔径，并将拐点对应的孔径作为待测聚合物溶液的水动力学尺寸。

本实施例的S404和S407的具体实施方式，与上述实施例中的S203和S206类似，此处不再赘述。

下面通过一个具体的应用实例，对图2和图4的测定聚合物水动力学尺寸的方法的实施例的实验条件、实验步骤、实验结果分析的过程，进行详细的描述，如下：

1、实验条件

(1)实验用剂：功能聚合物溶液800mg/L(大港油田研发，固含量88％，相对分子质量900万)

(2)实验用水：模拟地层矿化水，矿化度6571mg/L；

(3)微孔滤膜可选用的孔径有：0.15μm、0.3μm、0.5μm、0.65μm、0.8μm和1μm。

2、实验步骤

(1)首先进行确定目标工作压力测试。实验装置的操作与图1中的实验装置相同。改变负压真空泵的泵压，在不同压力下对800mg/L的聚合物溶液按照聚合物粘度或浓度随微孔滤膜孔径变化曲线拐点的方法测量不同压力下的初始水动力学尺寸水动力学尺寸，并绘制压力与初始水动力学尺寸的关系曲线，确定合适的目标工作压力。

(2)按照(1)中所确定的目标工作压力，得到每种孔径对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线，从而确定每种孔径对应的目标过滤体积。

(3)在确定目标工作压力以及每种孔径对应的目标过滤体积后，计算800mg/L的聚合物溶液通过不同孔径的滤液速率，并绘制不同孔径与滤液速率的关系曲线，从而可以得到孔径与滤液速率的关系曲线图(参见图3)

(4)对上述孔径与滤液速率的关系曲线图进行分析，得到所测聚合物溶液(800mg/L)所对应的初始水动力学尺寸。

3、实验结果分析

压力与初始水动力学尺寸的关系曲线参见图5。如图5所示，当超过0.05MPa后，初始水动力学尺寸水动力学尺寸明显下降，当图1中的滤液锥形瓶内的压力小于0.05MPa时，按照聚合物溶液粘度或浓度随微孔滤膜孔径变化曲线拐点的方法测定的初始水动力学尺寸水动力学尺寸变化不明显，为了保证实验效率，避免压力太小导致800mg/L的功能聚合物溶液的过滤速率过低，因此，选取0.05MPa作为目标工作压力，即选取该图中的曲线的拐点对应的压力作为目标工作压力。

不同孔径对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线参见图6。如图6所示，选用不同的滤膜进行实验所得到的曲线都会存在一个初始的直线段，其表示过滤时间与过滤体积呈线性关系。例如0.5μm孔径的直线段出现在过滤体积在接近45ml以下时。选取各孔径对应的曲线中由线性部分转换为非线性部分的转换端点的过滤体积。图6中的0.3μm孔径对应的关系曲线几乎没有直线段，所以选择0.3μm孔径对应的关系曲线中的转换端点为22ml。计算每一条关系曲线在这一段的斜率代表对应的孔径的滤液速率。

孔径与滤液速率的关系曲线参见图3，如图3所示，当孔径大于0.65μm后，滤液速率出现明显的向下偏移，故在0.65周围做切线，切线交点可大致认为是所测水动力学特征尺。在800mg/L的聚合物溶液所对应的初始水动力学尺寸初步可以认定为0.68μm。图7所示的为孔径与粘度保留率的关系曲线，由图7所示的孔径与粘度保留率的关系曲线图可知，按照聚合物粘度或浓度随微孔滤膜孔径变化曲线拐点的方法测量不同压力下的初始水动力学尺寸水动力学尺寸约为0.5μm，明显小于本发明方法所测得的结果，进一步体现出采用本方案测定初始水动力学尺寸可以提高测定结果的准备度。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种测定聚合物水动力学尺寸的方法，其特征在于，包括：

获取待测聚合物溶液在多个预设的压力值下的初始水动力学尺寸；

根据各压力值及其对应的初始水动力学尺寸，得到目标工作压力；

在所述目标工作压力下，对所述待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积；

根据所述目标工作压力和所述各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，分别计算待测聚合物溶液通过各个预设孔径的滤膜的滤液速率；

根据各预设孔径及其对应的滤液速率，生成孔径与滤液速率的关系曲线；

获取所述关系曲线的拐点对应的孔径，并将所述拐点对应的孔径作为所述待测聚合物溶液的水动力学尺寸；

其中，所述根据各压力值及其对应的初始水动力学尺寸，得到目标工作压力，包括：

在预设压力水动力学尺寸坐标系中，对所述压力值和对应的初始水动力学尺寸进行曲线拟合，生成压力与初始水动力学尺寸的关系曲线；

获取所述压力与初始水动力学尺寸的关系曲线的拐点对应的压力值，并将所述拐点对应的压力值作为所述目标工作压力；其中所述目标工作压力为初始水动力学尺寸骤减的始点；

其中，所述对所述待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，包括：

对所述待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线；

获取各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点对应的过滤体积，并将各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点所对应的过滤体积作为对应的预设孔径的滤膜的目标过滤体积；其中所述过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点为过滤体积增加速度减少的始点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述待测聚合物溶液进行连续过滤测试，得到各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线，包括：

在所述待测聚合物溶液通过第一预设孔径的滤膜进入预设容器的过程中，获取在经过不同的过滤时间时，所述预设容器包含的待测聚合物溶液的过滤体积，其中所述第一预设孔径的滤膜为所述各个预设孔径的滤膜中的任一滤膜；

在预设时间体积坐标系中，对所述过滤时间和对应的过滤体积进行曲线拟合，得到第一预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标工作压力和所述各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，分别计算待测聚合物溶液通过各个预设孔径的滤膜的滤液速率，包括：

在所述目标工作压力下，获取待测聚合物溶液通过第二预设孔径的滤膜所需的时间，其中通过第二预设孔径的滤膜的待测聚合物溶液的体积为第二预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，所述第二预设孔径的滤膜为所述各个预设孔径的滤膜中的任一滤膜；

计算第二预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积与时间的比值，得到第二预设孔径对应的滤液速率。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标工作压力和所述各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积，分别计算待测聚合物溶液通过各个预设孔径的滤膜的滤液速率，包括：

获取各个预设孔径的滤膜对应的过滤时间与过滤体积的关系曲线的拐点对应的过滤时间，并将各个关系曲线的拐点对应的过滤时间分别作为各个关系曲线对应的预设孔径的滤膜的目标过滤时间；

将各个预设孔径的滤膜对应的目标过滤体积与目标过滤时间的比值作为对应的预设孔径的滤液速率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各预设孔径及其对应的滤液速率，生成孔径与滤液速率的关系曲线，包括：

在预设孔径速率坐标系中，对所述预设孔径和对应的滤液速率进行曲线拟合，得到孔径与滤液速率的关系曲线。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述待测聚合物溶液为功能聚合物溶液。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述功能聚合物溶液的浓度为800mg/L。

8.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述预设孔径为0.15μm、0.3μm、0.5μm、0.65μm、0.8μm或1μm。

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