聚合物驱油井产出液中聚合物浓度的准确测定方法

由于聚合物相对分子质量和水解度发生变化，常规的淀粉一碘化镉浓度检测方法已不适用于油井产出液中聚合物浓度的检测。研究了聚合物驱油井产出液的处理方法，并采用超滤技术，应用美国Millipore切向流超滤系统，消除了产出液中盐和表面活性剂等的影响，确定了超滤浓缩恒重法测试产出液中聚合物浓度的方法，解决了目前现场产出液中聚合物浓度检测不准确的难题。试验结果表明，超滤浓缩恒重法测得聚合物浓度的相对误差小于1.0％，满足现场检测的要求。     

驱油用聚合物水解度测试方法研究

针对聚合物质量检测中滴定法测水解度偏差较大的问题,根据部分水解聚丙烯酰胺分子中酰胺基的数量,应用总氮分析仪来测定聚合物水解度。该方法使用仪器进行检测,消除了检测过程中人为的判断误差,技术上较为成熟。实践证明,该方法检测速度快(2分钟检测一个样)、精度高、偏差小(加标回收率最低为97％),适合现场应用。     

聚合物驱油田注入与产出聚合物的对比研究

应用美国Millipore切向流超滤系统,建立了超滤浓缩恒重的方法,消除了产出液中盐等杂质的影响,准确测定了见聚油井产出液中聚合物的质量浓度、相对分子质量和水解度。对孤岛油田5口见聚油井注入与产出聚合物进行了对比研究,发现聚合物在注入及地层渗流过程中相对分子质量和水解度发生明显变化,对同时注聚的见聚油井来说,见聚时间越晚、层位越深、井距越大,聚合物在地下受到的降解和水解作用越严重。     

聚丙烯酰胺水解度测定中的影响因素

介绍BG12005．6－89《部分水解聚丙烯酰胺水解度测定方法》中水对检测结果的影响，通过提取三个地区的水进行实验来说明标准中应加入水的影响因素，这样才能准确的把握产品质量指标。     

超高分子量聚丙烯酰胺后水解参数的确定

分析了在聚丙烯酰胺水解过程中影响分子量的主要因素。通过正交试验法设计实验,对影响取丙烯酰胺分子量的水解剂,水解温度、水解时间、水解浓度等因素进行了优化选择,确定子聚丙烯酰胺后水解的工艺参数,以此水解工艺和聚合工艺相结合,合成了适合油田驱油用超高分子量聚丙烯酰胺,其分子量高达２５．３×１０＾６,水解度２５．８０％,过滤比１．２９。     

均聚后水解合成超高分子量聚丙烯酰胺水解条件的研究

采用新型复配引发体系，以均聚后水解方式进行丙烯酰胺单体聚合，合成了油田驱油剂用超高分子量聚丙烯酰胺，其分子量高达２５００万，水解度２０％￣３０％，过滤比〈１．３。研究了水解剂、水解时间和助溶剂等因素对聚丙烯酰胺分子量的影响，得到了最佳的水解工艺参数。     

测定聚合物驱油井产出液中聚丙烯酰胺浓度的新方法——超滤浓缩薄膜干燥法

 由于聚丙烯酰胺相对分子质量和水解度发生变化，常规的淀粉-碘化镉浓度检测方法已不适用于见聚油井产出液中聚丙烯酰胺浓度的检测。因此，研究了聚合物驱见聚油井产出液的处理方法，采用超滤技术，应用美国Millipore切向流超滤系统，消除了产出液中盐和表面活性剂等杂质的影响，确定了超滤浓缩薄膜干燥法测定产出液中聚丙烯酰胺浓度的方法，解决了目前现场产出液中聚丙烯酰胺浓度检测不准确的难题。结果表明，超滤浓缩薄膜干燥法测得的聚丙烯酰胺浓度的相对误差小于1.0%，满足现场检测的要求；与该方法相比，用淀粉-碘化镉法测得见聚油井产出液中聚丙烯酰胺浓度明显偏低，误差较大。     

聚合物分子量对聚合物驱油效率的影响

在人工均质岩芯和变异系数０．７２的二维纵向非均质岩芯上，用３种分子量（５５０万、１１００万、１８００万）的聚合物溶液在等浓度（１０００ｍｇ／ｌ）和等粘度（１１．０２ｓ－１、４５℃下３４．５ｍＰａｓ左右）两种条件下进行了驱油实验。随着聚合物分子量的增大，均质和非均质岩芯上的驱油效率在等浓度驱替条件下有大幅度升高，在等粘度驱替条件下也有一定程度的升高。在大庆油田，选用高分子量的聚合物有利于提高聚合物驱的经济效益。     

液相色谱法测定油井采出液中HPAM浓度的制约因素

为提高液相色谱法测定采出液中部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）浓度的准确度,研究了聚合物相对分子质量、分子量分布、水解度和溶液矿化度等因素对测定结果的影响,分析了现场采出液聚合物浓度测定中存在的问题。结果表明,聚合物的相对分子质量、分子量分布及矿化度对浓度测定结果无明显影响;水解度是液相色谱法测定采出液中聚合物浓度的制约因素,随着聚合物水解度的增加,工作曲线的斜率增大,当标样的水解度低于待测样品时,测定结果偏低;反之,则偏高。用合适孔径的微孔滤膜结合蒸馏水稀释的方法对现场待测样品进行预处理,可以排除采出液样品含油、有机杂质和色度高等干扰因素的影响;在现场测定时,以注入的聚合物干粉样品作为标样,聚合物浓度的测定结果低于实际值。图3 表3 参22     

丙烯酰胺类聚合物水解度测定方法的改进

在应用国家标准测定水解度的基础上,利用自动电位滴定仪对驱油用丙烯酰胺类聚合物水解度测试方法进行了改进。根据驱油用丙烯酰胺类聚合物的特性,对滴定终点、空白体积、聚合物测试溶液和样品量等影响水解度测试的影响因素进行了系统研究,最终建立了一套更加适合于该类聚合物水解度测试的方法。具体改进如下:①利用DL50自动电位滴定仪进行测定,确定滴定终点的pH值为3.0;②样品用量增加到70～100mg;③进行空白体积测定;④在测试样品溶液中加入3g氯化钠。通过改进,消除了原方法中的人为误差,提高了样品测试的灵敏度和准确度,使新方法更加科学合理,同时还提高了测试速度,对驱油用聚合物的质量控制及驱油配方设计具有重要意义。     

粘度法测量高聚物钻井液处理剂相对分子量的数据处理新方法

粘度法测量聚合物相对分子量的原理是在溶液极稀时测量聚合物对溶剂粘度的影响程度.目前常采用单线法和双线法回归聚合物溶液比浓粘度与溶液浓度的关系式,根据关系式求出溶液浓度趋近于0时的比浓粘度,进而求得特性粘度,再由特性粘度经验方程计算出聚合物相对分子量.试验测定室内合成的聚合物钻井液处理剂,发现线性处理方法回归的比浓粘度与浓度关系式相关系数较低,认为测定的相对分子量误差较大,因而提出了用多项式法处理数据的新方法.该方法回归的关系式相关系数较高,计算的相对分子量与线性处理方法相比差距较大.用此方法对另一种聚合物钻井液处理剂的试验数据进行处理,结论相同.多项式法计算聚合物钻井液处理剂相对分子量的可行性得到进一步验证.     

超高分子聚合物过滤因子测试方法的改进研究

相对分子质量为2 500×104以上的超高分子聚合物在大庆油田主力油层污水配制聚合物现场应用过程中,已经取得了明显的增油、降水效果,干粉年用量达到了2×104t以上。对超高分子聚合物理化性能的准确评价有利于对不同聚合物进一步优选并指导其注入参数的优化。生产应用表明,在室内检测过程中,按照中分子聚合物过滤因子的测定方法来评价超高分子聚合物过滤因子表现出了一定局限性。通过对原有方法的调整和改进,使检测结果能够体现不同超高分子聚合物的过滤因子差异,更易于对该类型产品进行质量监控。依据改进的检测方法编制的超高分子聚合物过滤因子检测标准已在油田各测试机构广泛使用。     

超高分子聚合物性能评价及微观结构研究

为了进一步提高聚合物驱的驱油效果,评价了相对分子质量在3 500万以上的超高分子聚合物的性能,并观察了超高分子聚合物溶液的结构。在70 ℃、矿化度11 200 mg/L的试验条件,利用安东帕流变仪评价了超高分子聚合物和常用聚合物的增黏性、耐温性、抗盐性、剪切流变性及黏弹性,采用物理模拟试验方法分析了2种聚合物的驱油效果,并通过冷冻蚀刻扫描电镜对比了常用聚合物与超高分子聚合物溶液的微观结构。结果表明,超高分子聚合物在水溶液中能够形成更致密的网络结构,相对于常用聚合物,它的增黏性和抗盐性高30%以上,耐温性高40%以上,威森伯格数是其2倍,采收率提高率高6.5%。研究表明,超高分子聚合物是一种性能更优的驱油剂,可以显著改善驱油效果。      

A Study on Mass Concentration Determination and Property Variations of Produced Polyacrylamide in Polymer Flooding

Abstract

Because injected polyacrylamide often quickly breaks through to production wells during polymer flooding, its mass concentration determination is very significant. However, due to the variations of relative molecular mass and degree of hydrolysis of produced polyacrylamide, the conventional determination methods, including viscosimetry and starch-cadmium iodide colorimetry, are no longer suitable for determining its real mass concentration. A new determination method—ultrafiltration concentration film drying—is proposed and developed in this article. By purifying and concentrating produced polyacrylamide solution using an ultrafiltration system and then dehydrating water to a constant weight, this method can determine the mass concentration directly. This method has been evaluated in the laboratory and compared with two conventional determination methods, verifying its adaptability and high accuracy. The produced polyacrylamides from three different polymer flooding blocks have been determined using this new method. The results show that the relative molecular mass of produced polyacrylamide decreased greatly and its degree of hydrolysis increased obviously. The reasons and differences have been also analyzed. These corresponding variations make the results determined by the conventional methods much lower than the actual results, and it is implied that the previous methods need to be improved or replaced.     

凝胶色谱法测定7000F平均分子量及分子量分布

根据７０００Ｆ在凝胶色谱柱上的淋洗特点,确定了测定其分子量及分子量分布试验条件,采用示差和粘度双检测凝色谱系统,利用谱适校正方法,不需要Ｍａｒｋ常数Ｋ、α值,可直接测定数均分子量,重均分子量,粘均分子量并给出分子量分布曲线。     

高分子量PP接枝产物接枝率的测定

介绍了高分子量聚丙烯(PP)接枝含氧活性基产物接枝率的测定方法。用元素分析仪先测定氧元素含量,再计算出接枝产物的接枝率,方法简单、快速,相对标准偏差小于5％,为高分子量PP接枝产物的研究提供了科学依据。     

注聚过程中高分子聚合物的防窜研究

针对地层非均质性造成的注聚过程中聚合物窜流,研究了高分子聚合物溶液的驱油封窜性能.考察了聚合物黏度随温度变化的趋势,随着温度升高,聚合物黏度呈反“厂”字型降低.注入0.3 PV高浓度的高分子聚合物溶液段塞后,高渗透层相对出液量降低,低渗透层相对出液量明显增加.在后续水驱阶段,高分子聚合物溶液段塞注入压力变化趋势与常规分子聚合物溶液段塞基本一致,但相对分子质量越高,下降趋势越缓,有效时间越长,封堵效果越好.相对分子质量为1.8×10 7和2.0×107的聚合物溶液段塞对低渗透层的采收率比常规分子聚合物(1.4×107)溶液段塞的采收率分别高出9.05％和11.75％,组合段塞比常规段塞更高出19.64％.还讨论了高分子聚合物驱油机理.     

真35 断块储层渗透率与KY聚合物相对分子质量的匹配性研究

为了筛选适合真35 断块储层的KY系列聚合物,测定了岩心的气/液（汞）测渗透率、孔隙度及KY系列聚合物在地层条件下的水动力学半径,建立了真35-6 井岩心气测渗透率K_g、平均孔喉半径R及KY系列聚合物相对分子质量M、聚合物在江苏油田真35 断块的地层水中分子水动力学半径R_h之间的关联性,在此基础上根据1/3 架桥堵塞理论获得满足驱替要求的KY系列聚合物相对分子质量与岩心气测渗透率K_g的关系。研究结果表明,真35 储层的气测渗透率与平均孔喉半径成线性相关的关系(R=0.026K_g+0.2071),KY系列聚合物的水动力学半径与其相对分子质量存在对数相关关系（R=0.1212lnM-0.6831）。真35 断块实施KY聚合物驱时储层气测渗透率与KY系列聚合物相对分子质量应满足的匹配关系为：M<615e^{0.01K_g, 即KY聚合物的相对分子质量应不超过此上限,从而可以避免因选择相对分子质量过大的聚合物而导致的油层堵塞。图2 表3 参9}     

高相对分子质量聚合物驱油效果影响因素分析

聚合物相对分子质量大小是影响聚合物驱油效果的一个重要因素，聚合物相对分子质量越高，增粘效果越好，最终采收率也越高。采用高相对分子质量聚合物驱油时，油水粘度比很小，采出液中含水率上升速度将大大减缓，当它达到采油经济允许的极限含水率时，油层中的含水孢和度已经很高，因而获得的驱油效率高。运用室内实验、矿场试验和数值模拟方法研究了残余阻力系数变化对聚合物驱油效果的影响以及高相对分子质量聚合物对聚合物驱最终采收率和含水变化的影响，为油田应用高相对分子质量聚合物提供了理论和实践依据。