不同类型聚合物溶液在多孔介质中的渗流规律

为了研究不同类型聚合物溶液在多孔介质中的渗流规律，测定了聚丙烯酰胺溶液和黄原胶溶液在流变仪中的流变性和不同浓度，注入速度及岩心渗透率条件下通过多孔介质的流变性和残余阻力系数，研究结果表明，随浓度增加，聚丙烯酰胺溶液的体相粘度，表观粘度和残余阻力系数增加，衰竭层厚度减小，黄原胶溶液的体相粘度增加，浓度高于缠结浓度时，残余阻力系数随浓度的增加而增加，但衰竭层厚度和表观粘度的变化幅度不大，注入速度增加时，两种聚合物溶液的衰竭层厚度都降低，聚丙烯酰胺溶液的残余阻力系数不变，粘弹性增加，黄原胶溶液的残余阻力系数下降。     

碱对部分水解聚丙烯酰胺溶液与煤油界面性质的影响

应用乌式粘度计和电导率仪,采用动态光散射法,测定了加碱前后聚合物溶液的部分水解聚丙烯酰胺分子线团粒径分布、体相粘度和电导率,考察了NaOH对部分水解聚丙烯酰胺的分子链、水解和溶液离子强度的影响.用界面剪切粘度仪、zeta电位仪和界面张力仪研究了NaOH的加入对部分水解聚丙烯酰胺与煤油之间界面性质的影响.结果表明:随着放置时问的延长,聚合物溶液自身会发生降解;碱使溶液中的离子强度增加,聚合物溶液在碱性环境下水解.碱导致聚合物溶液电导率增加,体相粘度下降,但对聚合物分子链没有明显影响.在界面性质方面,加碱后,聚合物溶液界面张力有所下降,油水界面剪切粘度大幅下降,离子强度和碱性水解的双方面原因导致了Zeta电位负值先增加,再逐渐减小.     

碱-聚合物驱中部分水解聚丙烯酰胺溶液性质、热稳定性研究

本文研究了用于碱-聚合物驱的部分水解聚丙烯酰胺溶液在阳离子含量一定,改变 pH 值时溶液粘度的变化情况,对溶液粘度随 pH 值上升而增大的现象给出了理论上的解释。探讨了不同碱剂和不同碱剂浓度对部分水解聚丙烯酰胺溶液的 pH 值和粘度(η)的影响。发现随着溶液阳离子含量的上升,粘度下降的速率(Δη/Δ[Na~+])由大而转小,在粘度(η)下降过程中存在一个趋势转折点。研究了碱-聚合物驱体系和聚合物驱体系在拟地层条件、高温(60℃)下的热稳定性,聚合物溶液在室温下放置时溶液性质的变化。对碱-聚合物驱油机理进行了一些解释。     

生物聚合物、部分水解聚丙烯酰胺与阴离子表面活性剂的相互作用

本文研究了生物聚合物 Xanthan 和部分水解聚丙烯酰胺对阴离子表面活性剂溶液的电导率和临界胶束浓度(CMC)的影响,讨论了在部分水解聚丙烯酰胺存在下表面活性剂 CMC 的计算方法,阴离子表面活性剂对聚合物溶液粘度的影响。     

聚合物类型对油水界面性质影响研究

采用平面张力仪和表面粘弹性仪研究了部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和疏水缔合聚合物（HAP）对油水界面性质的影响研究结果表明,疏水缔合聚合物HAP可以显著降低煤油／模拟水体系界面张力,但对模拟油／模拟水体系界面张力影响较小;部分水解聚丙烯酰胺类聚合物CA对煤油／模拟水和模拟油／模拟水体系界面张力无明显影响。无论是煤油／模拟水体系还是模拟油／模拟水体系．随聚合物溶液浓度的增加,部分水解聚丙烯酰胺类聚合物CA均使体系界面剪切粘度逐渐增大。而疏水缔合聚合物HAP均使体系的界面剪切粘度先增加,后降低,而后再增加。部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）相对分子质量较大时,HPAM溶液／模拟油体系的界面剪切粘度较大。     

堵漏型聚合物凝胶材料研究与评价

聚合物凝胶在油气井钻井过程中具有独特的排水堵漏作用。选择聚丙烯酰胺作为成胶剂，采用三价铬和酚醛作为交联剂，利用常规方法研究了聚合物凝胶的组成和性能，实验研究了聚丙烯酰胺分子量及浓度、交联剂类型和浓度对聚合物凝胶性能的影响，得出聚丙烯酰胺交联凝胶成胶最佳配比关系为：聚丙烯酰胺浓度为0．8％、铬交联剂加量为120mg／L、交联温度为60℃。在此基础上对影响凝胶成胶性能的主要因素进行了探索实验，结果表明：水质对聚合物凝胶影响较小；pH值对凝胶的影响显著，在pH值为8时形成的凝胶粘度、稳定性较好，随着pH值升高，交联速度变快，成胶时问缩短；当盐浓度过高时，体系成胶性能变差，尤其是钙离子浓度高时，易形成果冻型块状沉淀。实验表明，聚合物凝胶时间的延长粘度损失小，具有稳定性好，流动性好等特点。通过高温高压失水仪砂床堵漏实验进一步证明，聚合物凝胶与其它堵漏材料配合，能够起到封堵漏层的良好作用。     

螯合剂GX对疏水缔合聚合物溶液粘度保留率的影响

影响疏水缔合聚合物溶液粘度保留率的因素有很多,针对渤海某油田的地层水质条件,利用螯合剂GX,将质量浓度为1750 mg/L的疏水缔合聚合物溶液中活性钙、镁离子含量之和控制在360～400 mg/L,可使其在65℃老化120 d后粘度保留率由33.8%提高至222.7%,运用吴因搅拌器Ⅰ档剪切10 s后粘度保留率由19.73%提高至55.92%.研究结果表明,通过调控疏水缔合聚合物溶液中活性钙、镁离子含量之和,可以有效地改善疏水缔合聚合物溶液粘度保留率,这为提高疏水缔合聚合物溶液的粘度老化保留率和剪切保留率提供了一种可行的方法.尽管螯合剂GX能够使普通聚丙烯酰胺溶液增粘,但并不能提高其粘度的剪切保留率,其原因是普通聚丙烯酰胺类聚合物的溶液粘度构成不同于疏水缔合聚合物.     

交联聚合物溶液的微观形态结构研究

用扫描电镜和偏光显微镜研究了聚丙烯酰胺／柠檬酸铝交联聚合物溶液在盖玻片上形成的聚集体微观形态，并与相同浓度的部分水解聚丙烯酰胺水溶液、有机铝弱凝胶和有机复合弱凝胶的扫描电镜图片进行了对比研究。结果表明，聚丙烯酰胺／柠檬酸铝交联聚合物溶液是以单个部分水解聚丙烯酰胺大分子内交联为主，几个颗粒间以相互连接较弱的分子间交联为辅的胶态分散体系。形态为近似球形的颗粒。     

EOR聚合物的流动性质 通过岩心的流动阻力性质 二

本文提出了聚合物溶液通过贝雷砂岩岩心流动阻力性质的实验研究结果。这一研究中所试验的聚合物分别是 N—乙烯基甲酰胺及丙烯酰胺的共聚物。每种聚合物溶液中的离子类型和浓度是变化的,以考查它们对相应的流动阻力性质的影响。溶液中的二价阳离子引起的流动阻力性质的降低较一价阳离子更大些。然而,在二价阳离子存在时含 AMPS.Na 的聚合物似乎比含AcA.Na 的聚合物表现出更高的粘度和阻力系数。N—乙烯基甲酰胺聚合物的粘度、阻力系数和残余阻力系数同丙烯酰胺聚合物相比没有大的区别,但 N—乙烯基甲酰胺聚合物的屏蔽系数却比丙烯酰胺聚合物大得多。     

无机盐种类和浓度对疏水缔合聚合物溶液黏度的影响

用AM（丙烯酰胺）、AA（丙烯酸）和疏水单体HB-18合成了一种疏水缔合聚合物，对其溶液性质与部分水解聚丙烯酰胺HPAM进行了对比评价，研究了无机盐对该疏水缔合聚合物溶液性质的影响，并对其影响机理进行了解释。结果表明，疏水缔合聚合物溶液具有明显的缔合行为和增黏效果，并具有比HPAM更好的抗温抗盐作用；无机盐的种类和浓度对疏水缔合聚合物溶液性质有明显的影响，特别是二价离子Ca^2＋、Mg^2＋对溶液性质的影响非常大。指出，在合成疏水缔合聚合物时，应该针对不同的地层矿化条件采用不同的分子结构；如果条件允许的话，溶液的配制过程应该灵活多变，以使溶液性能达到最佳效果。     

可提高注入量的聚合物注水方法

关于提高油井产量的碱水注入工艺,这种方法是向井内注入含碱聚合物溶液。这种聚合物水解液粘度增加,注入井内的聚合物水解度低于15%。这种水溶液含有100～5000ppm的聚合物和100～5000ppm 的碱。这样的溶液能改进注入能力并提高驱油效率。最可取的做法是注入水解度多为5%～10%的聚合物。这种聚合物最好是聚丙烯酰胺(例如:聚丙烯酰胺的均聚物、聚甲级丙烯酰胺的均聚物,或丙烯酰胺和以甲级丙烯酰胺、N—烷基取代的丙烯酰胺、烷基丙烯酸盐及丙烯酸组成这组物质中选择一个单体的共聚物)。聚丙烯酰胺聚合物与某些试剂的水溶液混合,以便增加其在储油层中的粘度。这种聚合物溶液在储层中的驱油效果要比不含这种聚合物溶液好得多。使用聚丙烯酰胺的一个问题是:它们大大降低了注入油层中的注入率。这样低的注入率降低了采油速度,增加了资金回收期。     

交联聚合物微球分散体系的流变性

用HAAKE RS600型流变仪研究了交联聚合物微球分散体系的流变性及其时间效应.结果表明,质量浓度为100mg/L的交联聚合物微球在40℃下恒温溶胀10d时,其流变性与相同条件下低浓度部分水解聚丙烯酰胺溶液的流变性不同.交联聚合物微球分散体系在中等剪切速率(335～1380s-1)时表现为胀流性,在低剪切速率(60～335s-1)时表现为假塑性,在高剪切速率(1380～1600s-1)时表现为近似牛顿性.而相应的部分水解聚丙烯酰胺溶液只表现为轻微的假塑性.交联聚合物微球分散体系具有时间效应,表现为负触变性(震凝性),而部分水解聚丙烯酰胺溶液的流变性没有时间效应.     

聚丙烯酰胺的溶解与搅拌速度和溶解温度的关系

研究了配制条件对聚丙烯酰胺水溶液粘度的影响。实验结果表明，在不同的搅拌速度、温度下配制溶液，聚丙烯酰胺水溶液的最终粘度相差很大，同时发现聚丙烯酰胺溶解形成水溶液后，粘度性质稳定。聚丙烯酰胺在溶解过程中可能形成了一种决定粘度的二次结构，这种结构的形成与配制过程中的搅拌速度、温度等有关，一旦形成此结构，搅拌速度和温度的改变不再对溶液粘度产生影响。     

水解度对疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的影响

以丙烯酰胺、丙烯酸钠及疏水单体共聚合成了水解度为25%的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM),采用加强碱在95℃高温下水解的方法,分别获得水解度50%和70%的聚合物,并研究三种不同水解度下HAPAM溶液的性能。实验结果表明:HAPAM水溶液的表观黏度随水解度的增大先增大后降低;不同水解度的HAPAM溶液表现出了一定程度的盐增黏现象,水解度为50%和70%的HAPAM盐溶液随着Ca2+、Mg2+浓度的增加出现相分离;不同水解度HAPAM溶液黏度随剪切速率的增加而降低,表现出明显的剪切稀释性;水解度低的聚合物溶液随聚合物浓度的增加更易表现出黏弹性,而水解度过高时,溶液只能表现出黏性行为;同一水解度的聚合物,随着NaCl浓度的增大,溶液的黏弹性呈现先增大后降低的趋势。图15参15     

还原性铁和硫离子对聚合物性能的影响

为了考察大庆油田聚合物溶液黏损的影响因素,对注入井井口的聚合物溶液进行全离子分析,研究还原性Fe~(2+)和S~(2-)离子对聚合物溶液性能的影响。结果表明,在厌氧条件下,Fe~(2+)和S~(2-)浓度对聚合物溶液的性质影响不大。在曝氧条件下,聚合物体系黏度随着Fe~(2+)和S~(2-)浓度增加而急剧下降,含1.18mg/L Fe~(2+)的聚合物溶液和含2.49 mg/L S~(2-)的聚合物溶液的黏度分别下降了42.49%和49.42%;随着:Fe~(2+)和S~(2-)浓度增加,聚合物分子线团尺寸也大幅减小,聚合物溶液的触变性变差。在Fe~(2+)和S~(2-)存在时,Fe~(2+)和S~(2-)使部分水解聚丙烯酰胺降解引起聚合物链断裂,是造成部分水解聚丙烯酰胺溶液黏度下降的主要原因。针对现场实际提出多种工程措施,以降低还原性物质对聚合物溶液的影响,减少聚合物溶液黏损。     

低浓度HPAM/Cr3+凝胶成胶行为影响因素的研究

研究了聚合物浓度，ｐＨ，温度及Ｃａ＾２＋浓度对低浓度部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）凝胶成胶行为的影响，实验结果表明，随着体系中聚合物浓度的降低，成胶速度降低，所成凝胶的强度和稳定性降低，成胶的ＰＨ范围变窄，在成胶的ＰＨ范围内，ＰＨ愈高，则成胶速度愈快，所成凝胶的强度愈高，稳定性也愈好，温度增高时成胶速度加快，凝胶的稳定性变并，Ｃａ＾２＋浓度增大时所成凝胶的强度下降。     

胶态分散凝胶及其流变,渗流特性研究

对胶态分散凝胶（ＣＤ胶）体系的形成，ＣＤ胶的流变性及岩心流动特性进行了室内研究，在本工作实验条件下，分子量等于大于１１００万的聚合物（ＨＰＡＭ）的浓度为１００－１０００ｍｇ／Ｌ，ｐＨ值为５－７聚合物与交联剂（柠檬酸铝）之比为５：１－３０：１时均能形成稳定的ＣＤ胶。与相同浓度聚合物溶液相比，ＣＤ胶的粘度较高，阻力系数和残余阻力系数较大，ＣＤ胶的粘度－剪切速率同线在宽剪速率范围内大体上为剪为变稀型，但     

用于高盐储集层的含表面活化剂聚合物的实验室研究

为了克服部分水解聚丙烯酰胺在高盐度时粘度减小、高速注入时注入性差等缺点，合成了具有离子表面活性剂侧链的三元聚合物。人们认为，通过盐诱导表面活性剂侧链的机理，以提高盐水的容忍极限。实验结果表明，这些新的聚合物产生了出0．5wt％～30wt％NaCl盐水中Cyanatrol960更高的溶液粘度和屏蔽因数。这些聚合物因其具有剪切稀释性和没有高速注入时的粘弹性效应，所以有更好的注入性。     

聚合物在注聚管道中降解的模拟研究

实验聚合物溶液浓度 15 0 0mg/L ,用胜利标准盐水 (矿化度 5 72 5mg/L ,钙镁离子含量 10 8mg/L)配制 ,聚合物为分子量 9.5 6× 10 6,水解度 2 3%的工业品HPAM。聚合物溶液盛于内径 6cm、长 30cm、由不同材料制成的管子内 ,在不同条件下处理 1h和 3h ,测定溶液在实验温度下的粘度 (7s-1)和溶液中Fe3 + 浓度 ,根据测试结果讨论了造成注聚管道中聚合物溶液粘度损失的因素。按聚合物溶液粘度下降程度和溶液中Fe3 + 浓度 ,各测试条件的影响大小排序如下 :普通钢管 >渗氮钢管 >玻璃管 ;70℃ >室温 ;有氧环境 >充氮氛围 ;滚动条件 >静态条件。另外 ,在室温、有氧、、静态条件下 ,聚合物溶液粘度随Fe2 + 加入量增大和时间延长 (1h和 3h)而下降 ,Fe2 + 浓度为 10mg/L时 3h后粘度下降 5 0 %。得出结论 :在注聚管道中聚合物主要发生机械剪切降解和化学降解 ;前者受管壁材料和粗糙度影响 ;壁面钢材受溶解氧腐蚀而产生Fe2 + ,Fe2 + 被氧化成Fe3 + 并引起溶液中聚合物化学降解 ;温度升高时化学降解加剧。表 2参 2。     

阴离子表面活性剂对疏水缔合聚合物溶液粘度的影响研究

研究了不同条件下、不同含量阴离子表面活性剂对疏水缔合聚合物和超高分子量聚丙烯酰胺溶液粘度的影响.结果表明,阴离子表面活性剂对超高分子量聚丙烯酰胺溶液的粘度基本上没有影响,对疏水缔合聚合物--烯丙基铵型疏水缔合聚合物溶液的粘度影响很大,存在极大值.指出在聚合物筛选时,必须进行矿化度、温度和表面活性剂对聚合物溶液粘度影响的全面分析,同时要考虑地层吸附和色谱效应对聚合物溶液粘度的影响.