阳离子聚合物对聚合物驱污水中HPAM的去除作用及机理

研究了阳离子高分子聚合物对污水中HPAM的去除作用,并用扫描电镜和透射电镜研究了阳离子聚合物对HPAM存在形态的影响.研究发现,阳离子高分子聚合物对HPAM有去除作用,其中CJSG阳离子聚合物效果最优.室内与现场试验表明,气浮条件下,CJSG(3mg/L)可使河南油田下二门区块聚合物驱污水中HPAM去除率高于64%,其处理水经混凝沉降后透光率近90%.电镜分析表明,在水中HPAM和CJSG具有不同的存在形态,且与水的矿化度无关;HPAM在水中呈线性链束(团)形态,CJSG则呈串珠(颗粒)形态;两者(HPAM/CJSG)在水中混合均呈串珠(颗粒状)形态.添加CJSG使HPAM流体力学尺寸和溶液粘度下降,HPAM去除率增高.CJSG去除HPAM的机理为:CJSG改变了HPAM在水中的存在形态,降低了其流体力学尺寸、增粘性和溶解性,有利于气浮去除.     

阳离子高分子SCP与聚合物HPAM的反应产物及其应用探讨

实验研究了阳离子高分子SCP与阴离子聚合物HPAM的相互作用产物及其在油田的应用。SCP为多糖分子链葡糖单元6位羟基被1-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵醚化的产物。HPAM为商品Aldcoflood 1175,分子量1.7×107,水解度25%。黏度(25℃)15 mPa.s的20 g/L SCP溶液与黏度210 mPa.s的1 g/L HPAM溶液按体积比9∶1~6∶4混合,体积比5∶5和4∶6时形成黏度29.3和12.7 Pa.s的凝胶,体积比2∶8时产生沉淀。5∶5凝胶的紫外吸收光谱和全部混合比范围的混合液电导率均偏离两单一溶液相应值的线性加和,表明二者之间发生了反应。5∶5凝胶黏度随温度升高而降低,但在70~90℃区间下降很缓慢。用1 g/L HPAM溶液驱替5.5~6.0μm2储层砂填充岩心中的模拟油,产出液含水达到95%时注入1 PV SCP溶液,在70℃反应24小时后,测得随注入的SCP溶液浓度增大(10~30 g/L),油相突破压力增大(2.28~3.27 MPa/m),油相堵塞率增大(92.0%~97.5%)。若用SCP溶液驱油后再注入1 PV HPAM溶液,则测得的油相突破压力和油相堵塞率略低。图3表3参2。     

阳离子聚合物NCP用于注聚区块封窜和调剖

胜利孤岛油田注聚区块一些生产井过早见聚，产出水中聚合物浓度高达800－1000mg/L。基于阳离子与阴离子聚合物在溶液中生成凝胶状沉淀物的特性，选择阳离子聚合物NCP（一种阳离子改性淀粉），建议将NCP溶液注入生产井或注入井，使NCP与滞留于地层中的驱油剂HPAM反应，实施封窜或调剖。填砂岩心实验结果表明，用1000mg/L HPAM溶液驱油后注入15－30g/L NCP溶液1．0PV，在70℃放置24h后对油相的堵塞率＞96％，突破压力2．6－3．3MPa/m；注入20g/L NCP溶液造成堵塞的岩心，连续注入50PV含800mg/L HPAM的地层水，水相渗透率持续下降。不同浓度HPAM溶液中加入不同浓度NCP溶液时生成的沉淀物量，随NCP加入量的增大而增大。在岩心调剖实验中，岩心的水相堵塞率随NCP溶液浓度的的增大而增大，NCP可用于注聚区块注聚井不同时期的调剖。将NCP溶液用于孤岛注聚区块5口生产井封堵聚窜，3口井效果良好，日产液、日产油增加，含水及含聚减小。     

阳离子聚合物型絮凝剂处理含聚污水的研究

以污水中油滴的粒径和Zeta电位及污水的浊度、含油量、过滤性为考核参数,考察了污水类型、阳离子聚合物型絮凝剂含量、絮凝剂的阳离子度和分子结构对絮凝剂处理含聚污水和不含聚污水的影响。实验结果表明,随絮凝剂FO4800SH含量的增加,不含聚污水中油滴的粒径和污水的浊度呈先减小后增大的趋势,油滴的Zeta电位呈先增大后平稳的趋势;含聚污水中油滴的粒径略有减小,污水的浊度减小,油滴的Zeta电位为负值且变化程度小。絮凝剂的阳离子度越大,含聚污水中油滴的粒径、污水的浊度、含油量越小;当絮凝剂FO4240SH,FO4440SH,FO4800SH的质量浓度分别为300,300,200 mg/L时,含聚污水的过滤性最好。交联型絮凝剂和线型絮凝剂对含聚污水的处理效果相当,但含有交联型絮凝剂的含聚污水的过滤性较好。     

应用阳离子聚合电解质提高采收率

俄罗斯采油量和最终采收率稳步下降，这首先与难采储量比例增加而使正在开发的储量结构变差有关。只有大规模采用提高采收率技术，并且这些工艺不仅具有高效性而且尽可能在俄罗斯国产注入剂基础上才可以提高难采储量开发效果。因此，在提高油层采收率工艺中研究怎样利用被俄罗斯国内化学工业研制生产的一种新型阳离子聚合电解质是很有意义的。     

阳离子聚合物正电胶泥浆研究与应用

根据正电胶MMH对储层损害小，MMH-粘土结构具有强触变性的特点，把正电胶MMH引入阳离子聚合物泥浆，组成了阳离子聚合物正电胶泥浆，成功地解决了塔里木盆地塔中地区井壁坍塌问题，也取得了保护油气层的效果。     

季阳离子聚合物的制备与应用

较全面地综述了国内外自６０年代以来季阳离子聚合物的制备与应用。给出了４类季阳离子聚合物的通式、制备方法和应用范围。比较了季阳离子聚合物二种常用制备方法的优缺点。     

阳离子对 HPAM/Cr3+弱凝胶性能的影响

为揭示相同价态阳离子对弱凝胶成胶性能的影响规律, 研究了 Mg²⁺、 Ca²⁺、 Na⁺、 K⁺四种常见阳离子对部分水解聚丙烯酰胺（HPAM） /Cr³⁺弱凝胶成胶黏度和稳定性的影响。结果表明, 阳离子浓度过低或过高均会抑制HPAM/Cr⁺体系的成胶; HPAM质量浓度为3 g/L时, 利于HPAM成胶的单一阳离子浓度适宜范围分别为Mg²⁺ 0.4～9 g/L、 Ca²⁺ 1.2～18 g/L、 Na⁺ 9～30 g/L、 K⁺ 16～55 g/L; 阳离子半径越小、 对凝胶成胶黏度和稳定性的影响越大; 四种阳离子对弱凝胶成胶黏度的影响顺序为Mg²⁺>Ca²⁺>Na⁺>K⁺, 对弱凝胶稳定性的影响顺序为Mg²⁺>Ca²⁺、 Na⁺>K⁺。图3参12     

聚驱滞留聚合物对无碱二元复合体系影响研究

通过物理模拟试验研究了聚驱后聚合物滞留量随推进距离的变化规律,对比分析了有无聚驱在无碱二元复合体系中聚合物和表面活性剂滞留量随推进距离的变化规律。结果表明,聚驱聚合物滞留量随推进距离增加近似呈指数关系递减,同时注入端区域滞留大量聚合物。近注入端剩余油饱和度较低,复合体系损失少;注入端附近聚合物滞留量较高,有效减缓复合体系的滞留损失,滞留聚合物能保护复合体系,有助于复合体系进入剩余油饱和度较高的地层深部,提高聚驱后复合驱采收率。     

阳离子聚合物AEE用作防膨抑砂剂的研究

在催化剂作用下使丙烯酰胺聚合并同时以环氧氯丙烷与二乙胺的加成物为季铵化剂进行季铵盐化反应，得到了阳离子化聚丙烯酰胺AEE。介绍了合成条件，制得了4种原料摩尔比的聚合物AEE，用离心法和页岩膨胀仪法测定的4种AEE的1％溶液对膨润土和岩心粉压片的防膨率均大于80％，用水冲填砂管法测定的1％AEE溶液的抑砂性能十分优良。胜利东辛油田已使用10％AEE溶液作为防膨抑砂剂进行出砂油井防砂施工91井次，有效率88．2％。介绍了AEE防砂施工特点和2口井防砂施工情况和结果。     

有机阳离子特性与阳离子泥浆

实验分析了有机阳离子结构对粘土水化能力的影响、阳离子泥浆的岩屑滚动回收率变化及其与阳离子含量的关系,讨论了阳离子体系中有机阳离子的损耗及阳离子泥浆的现场使用情况。结果表明,有机阳离子分子结构中憎水基团增多,抑制粘土水化能力增强,阳离子泥浆的抑制能力与滤液中的阳离子含量有直接关系;现场使用时,应持续缓慢地补充阳离子处理剂,保证泥浆中有一定含量的小阳离子。     

季Lin阳离子聚合物的制备与应用

较全面地综述了国内外自６０年代以来季Ｌｉｎ阳离子聚合物的制备与应用。给出了４类季Ｌｉｎ阳离子聚合物的通式、制备方法和应用范围。比较了季Ｌｉｎ阳离子聚合物二种常用制备方法的优缺点。     

阳离子介孔SiO2的制备、表征及其对水中HPAM的吸附性能

以三嵌段共聚物聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷为模板合成了介孔SiO2,并用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其进行表面修饰,得到阳离子介孔SiO2。利用小角XRD和N2吸附-脱附分析了其孔隙结构、比表面积和孔径大小,用透射电子显微镜(TEM)观察了其孔形状及孔的有序度,用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了其结构和表面官能团,并研究了阳离子介孔SiO2对水中大量聚丙烯酰胺(HPAM)的吸附特性。结果表明:介孔SiO2成功地实现了阳离子化,呈规则有序的二维六边形结构,BET比表面积为66.3m2/g,平均孔径为6.94nm;在吸附时间为120min、吸附温度为50℃、阳离子介孔SiO2与HPAM水溶液的质量比为4∶1、溶液初始pH值为6.5时,阳离子介孔SiO2对水中HPAM的吸附量达到1 340mg/g。     

反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺的研究

对以反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺的合成工艺进行了研究,考察了聚合反应及聚合物性能的影响因素,得到了阳离子度为10%～25%、特性粘度[η]为9～12的稳定的阳离子聚丙烯酰胺胶乳。     

压裂液用阳离子聚合物稠化剂的合成

针对压裂液稠化剂所存在的杂质含量较高、储层伤害较大、耐温抗盐性较差、耐剪切性不足等问题,以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,采用水溶液聚合法制备了压裂液用阳离子聚合物稠化剂,考察了反应条件对产物相对值分子量和阳离子度的影响。实验结果表明,优化合成条件为：单体总质量分数为40%,n(AM)∶n(DMDAAC)=3∶1,反应温度45℃,引发剂用量(与单体质量比)0.05%,pH值为7;在聚合物加量为0.8%时,基液黏度为80.1 mPa·s,交联后体系黏度可达335 mPa·s。     

PAC阳离子聚合物压裂液体系的研究

研制了一种新型的PAC阳离子聚合物压裂液体系,对其配方与性能进行了研究。确定了PAC阳离子聚合物压裂液体系最佳配方：(0．30％～0．80％)PAC (0．05％．0．10％)HPAM (1．0HD％～2．0HD％)KCl 0．10％AE169 (0．05％～0．10％)TA—1,破胶剂可选用0．30％～0．50％的过硫酸铵溶液。该体系流变性能好,携砂能力强,粘土稳定性好,防乳破乳效果明显,具有很好的破胶性,破胶后水不溶性残渣含量低,对地层渗透率损害值很小,适应于粘土含量较高即存在水敏或低渗透油藏的油层压裂改造,取得了很好的现场应用效果。     

阳离子聚合物电解质的研究进展

综述了2004年以来,用于油田的季铵盐型阳离子聚合物电解质的研究进展。分别介绍了在油田化学品中具有不同应用功能的阳离子聚合物电解质的应用效果和作用机理,指出了阳离子聚合物电解质作为油田化学品,向更加环保、高效、功能多样化的方向发展。     

阳离子聚合物稳定剂的合成与应用

合成了阳离子聚合物稳定剂，对其性能进行了评价。室内实验及现场应用证明，阳离子聚合物稳定剂对疏松砂岩地层具有很好的稳定作用，用其处理地层后能有效地防止地层颗粒的运移，大幅度减轻地层出砂，是一种理想的防止疏松砂岩油层出砂的化学处理剂。