双河油田提高聚合物驱高温稳定性的方法研究

为提高双河油田高温油藏聚合物驱的稳定性,用普通部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和油田污水配制聚合物溶液,在95℃条件下研究了自由基氧降解、水解作用对HPAM溶液黏度的影响,分析了双河油田高温油藏聚合物降解的主要机理,讨论了几种有效提高HPAM高温热稳定性的方法。结果表明,溶解氧会导致HPAM溶液黏度大幅下降:当溶液中氧含量由0.5增至3.0 mg/L时,聚合物溶液在95℃老化180 d的黏度保留率由100%降至27.5%。HPAM的高温水解速度很快,但在溶液氧含量小于0.3 mg/L和HPAM水解度为40%~60%时,溶液黏度无明显下降。自由基降解是双河油田高温油藏聚合物降解的主要机理,控制氧含量、抑制聚合物自由基降解是提高聚合物稳定性的技术关键。在80~95℃油藏,采取无氧配注与新型聚合物驱技术,或在HPAM溶液中加入少量交联剂形成低度交联聚合物溶液,可以明显提高聚合物的耐温性能,取得良好的矿场应用效果。     

高温油藏条件下HPAM聚合物的水解规律研究

模拟双河油田油藏条件,在70℃、80℃高温下,试验测定5种聚合物样品(分子量范围从1300万～2400万,水解度范围从1.8%～33%)在不同老化时间的粘度和水解度变化及溶液粘度随水解度的变化关系及规律; HPAM聚合物水解反应初期水解增粘速度快,当水解到一定程度后水解增粘减缓;油藏温度越高,聚合物水解速度越快;温度70℃油藏应选用水解度为20%～25%的中等水解度聚合物,80℃油藏条件选用水解度为15%～20%的低水解度聚合物.     

河南油田改善聚合物驱油效果的技术途径

河南油田为了提高聚合物驱油效果,采取了一系列技术措施。根据HPAM的M、分子线团回旋半径、储层渗透率、孔喉半径之间的关系及温度高于60℃时HPAM水解度增大的情况,在低温(50~60℃)高渗油藏如下三门油田使用M=1.9×107、水解度在25%~28%的HPAM;在高温(60~80℃)中渗油藏如双河油田使用M=1.5×107,水解度在15%~22%的HPAM;HPAM溶液用除氧清水或污水配制并在密闭条件下输送、注入。从1996年开始至今,已在10个区块实施聚合物驱,这10个区块产油量已占河南油田稀油产量的26.5%。报道了10个区块聚合物驱的基本参数。此外,还考察了耐热抗盐的丙烯酰胺共聚物PSR-6和PSR-8。用TSD=5 g/L的污水配制的HPAM(200、400 mg/L)/醛 多羟基化合物(150 mg/L)微凝胶,在75~105℃连续老化180天后,粘度(30℃、7.34s-1)保持在38.6~168 mPa.s,已在3个区块用于驱油,驱油效果优于HPAM。图1表4参17。     

驱油用常规聚合物与抗盐聚合物性能全面评价

在模拟克拉玛依七东1区克下组油藏条件下，对比测定了驱油用商品常规聚合物和抗盐聚合物的多项性能。常规聚合物HPAM分子量2．1×10^7，水解度25％～30％；抗盐聚合物代号KYPAM，为梳状分子链AM共聚物，分子量2．3×10^7，水解度25％～30％。聚合物溶液分别用矿化度0．335g／L的清水和矿化度7．637g／L的油田污水配制。实验温度34℃。表观黏度～浓度曲线和黏度～剪切速率曲线表明，KYPAM的增黏性在清水中好于而在污水中远好于HPAM。在清水中KYPAM短时间抗剪切性优于HPAM，剪切时间增加时优势减小。密闭老化90天的KYPAM清水和污水溶液黏度保留率高于HPAM溶液的相应值。在模拟砾岩油藏的河道砂胶结岩心上，水驱之后注入0．6PV浓度0．8、1．0、1、2、1．5g／L的聚合物清水溶液，KYPAM提高采收率6．06％、6，51％、6．61％、7．17％，HPAM则提高采收率8．2％、7．2％、10．0％、10．2％。拉伸细丝直径～时间曲线和0．1～2．2Hz区间溶液储能模量曲线表明，KYPAM溶液的弹性低于相应的HPAM溶液，这是KYPAM岩心驱油效率低于HPAM的原因．图6嘉3参5．     

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。     

一种驱油用高稳定性多糖类聚合物的物理性能

针对高温高盐油藏化学驱的技术需要,研究了一种新型多糖类聚合物SH-1的物理性能,包括流变性、增稠效果、耐盐抗温性能、机械稳定性以及在多空介质中的流动性,并在此基础上评价了该聚合物在三次采油技术中的应用潜力。结果表明:SH-1相对于相对分子质量800万、水解度5%的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)具有更好的增稠效果,质量分数0.5%的HPAM溶液和质量分数0.1%的SH-1溶液的黏度(25℃,10 s~(-1))基本相同,约为100mPa·s。随着盐度的增加,HPAM溶液的黏度明显降低;而SH-1溶液的黏度基本不变,表现出良好的耐盐性。与HPAM溶液相比,SH-1溶液黏度随温度升高而下降的幅度较小,表现出较好的耐温性能。在高剪切速率下SH-1溶液的黏度损失明显小于HPAM溶液,注入速度为20 mL/min时,HPAM溶液黏度损失达65%,而SH-1溶液的黏度损失仅为12%。同时,SH-1还具有较好的注入性和流动控制能力,由于分子链硬度大,SH-1在多孔介质中(130×10~(-3)μm~2左右)的滞留量大于HPAM。SH-1在高温高盐高渗透率油藏驱油方面具有应用潜力。     

孤东油田提高聚合物注入过程中黏度保留率的研究

针对聚合物注入过程中黏度保留率较低,考察了配制条件、注入泵剪切作用、管线长度、注入速度、污水中还原性物质、固体悬浮物、原油对HPAM溶液黏度损失的影响.结果表明,配制条件对HPAM溶液的黏度损失率为5.80％;注入泵剪切作用对HPAM溶液的黏度损失率为5.45％;管线长度和注入速度对HPAM黏度影响较小;污水对聚合物溶液黏度的影响最大,存放30 d,处理污水配制的聚合物溶液黏度保留率最高,黏度为16.7 mPa·s,未经处理污水配制的HPAM溶液黏度最低,为9.4 mPa·s.     

稠油油藏聚驱后二元复合驱提高采收率研究

针对古城油田泌123断块稠油油藏条件,考察了SP二元复合体系的最佳配方、乳化性和热稳定性,并用最佳配方的SP二元复合体系进行了聚合物驱后复合驱替实验。实验结果表明,得到的最佳SP二元复合体系（2000 mg/L ZL-I＋3000 mg/L OCSB）的黏度为59.5 mPa.s、界面张力7.87×10-3 mN/m,与聚合物溶液相比,黏度上升2 mPa.s、界面张力下降3～4个数量级,毛管数大幅度提高,具备更大幅度提高采收率的能力。SP二元复合体系与原油形成的乳化液黏度大于二元体系的黏度,乳化作用良好,可以进一步改善流度比。60℃下老化120天后SP二元复合体系中HPAM的水解度缓慢上升后维持在30%～40%,黏度始终保持平稳上升,变化规律与单一聚合物溶液相似;界面张力值在老化期间上升半个数量级以内,盐析程度较单一表面活性剂溶液大幅改善。岩心驱油实验表明,聚合物驱后进行二元复合驱可提高采收率10%OOIP以上,说明古城油田泌123断块稠油油藏采用二元复合驱作为聚合物驱后提高采收率的接替技术是可行的。图4表3参5     

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.     

有机铬/活性酚醛树脂交联聚合物弱凝胶及其在濮城油田调驱中的应用

实验研究了用污水配制、可在58～120℃使用、室温粘度2.5～5.0Pa·s的聚合物弱凝胶调驱剂的配方;所用聚合物HPAM的分子量1.8×107,水解度25%;交联剂为有机铬与活性酚醛树脂复合物,与HPAM在水溶液中形成的弱凝胶具有互穿聚合物网络结构;配液用水为中原濮二联污水,矿化度153g/L,含Ca2 3.2g/L,含Mg2 0.25g/L。弱凝胶中HPAM浓度用作主段塞时为1.2g/L,用作保护段塞时为1.0g/L。1.2g/LHPAM 0.5g/L有机铬 0.8g/L酚醛树脂 稳定剂溶液90℃成胶时间134h,90℃老化时间(凝胶保持完整,不脱水)>90d,90℃老化90d后粘度保持率>90%,在岩心上测得阻力系数和残余阻力系数分别为15.4和56.9,剪切后粘度下降到45.3mPa·s,放置1d后恢复到186.7mPa·s。考察了HPAM、Cr3 、酚醛树脂浓度的影响,简述了pH值、HPAM分子量和水解度、成胶温度的影响。介绍了用该弱凝胶在濮城油田2口注水井调驱,对应6口油井的增产情况。图3表4参7。     

国内首例井下水热裂解催化降粘开采稠油现场试验

介绍了国内首次井下催化降粘开采稠油的现场试验。试验结果表明:采用合适的水热裂解催化剂,配合适当的注入方式,在蒸汽吞吐的条件下,可以实现井下催化降粘开采稠油的目的。辽河油田稠油经处理后,采出稠油的粘度大大下降,油井产量增加;采出油的饱和烃、芳香烃含量增加,胶质、沥青质含量减少。本项研究的成功,为更有效地开发我国稠油油藏资源提供了一种新的开采技术。     

Kinetics of Hydrolysis of Chloride Salts in Model Crude Oil

Abstract

Chloride salts are difficult to remove from heavy crude oils and bitumens. In the presence of steam, the chloride salts form hydrochloric acid, causing significant corrosion in the downstream equipment. The rate and the extent of the hydrolysis reactions for magnesium, calcium, and sodium chloride salts were measured by contacting with flowing steam at 100°C to 350°C. The extent of hydrolysis was controlled by salt cations and by the external particle area. The non-volatile products of the reactions were metal hydroxychlorides. Intraparticle reaction of the water limited the rate of hydrolysis, therefore, the water of hydration was most reactive.     

COS水解催化剂及其脱硫机理研究进展

介绍了羰基硫(COS)水解催化剂的研究现状、作用机理及失活原因、提高催化剂活性的主要途径以及未来水解催化剂的发展方向,主要包括:(1)COS在低温条件下的精度脱除已实现,通过浸渍、分解等方式将活性组分负载在载体上,使活性炭水解催化剂性能得到改性,开发出脱除COS的新型催化剂;(2)对碱催化机理、Eley-Kideal模型机理及硫代碳酸乙酯中间体机理等3种不同的水解催化剂所对应的反应路径进行了介绍。最后指出将不同种类的载体和活性组分进行组合优化制取催化剂是将来COS水解催化剂的研究热点,低温条件下脱除COS是未来的发展趋势。     

常压下丙酮连氮水解研究

酮连氮水解是水合肼生产过程中的重要步骤。利用精馏柱研究了酮连氮的常压水解。发现,温控效果加强后水解效率增大、肼基回收率提高,加水水解效果要比不加水好。     

由聚丙烯腈废丝制备粘结剂的工艺及其应用

利用聚丙烯腈纤维废料作原料，在高温、高压条件下催化水解。经筛选确定最佳工艺条件，使之水解为具有一定粘度和强度的水溶性胶液。对水解液性能进行研究并应用在铸造行业作为芯砂粘结剂。根据铸造性能要求，对阻燃性和湿强度进行复配改性研究。结果表明：当温度为１９０℃、压力为１．４５ＭＰａ时的水解液，与阻燃剂和交联剂复合后在砂中加入量为４％时，砂芯比抗拉强度大于０．６０ＭＰａ／１％，湿压强度为０．０１６—０．０２２ＭＰａ。     

加压水解反应器清洁生产设计方案的实施

简述清洁生产的要义及实现清洁生产需采取的措施,并举例阐明清洁生产在15kt／a防老剂RT培司水解反应器设计当中的应用。     

厚壁型不锈钢管道应力腐蚀开裂及对策

对甲醇一氧化碳变换管道焊缝裂纹进行宏观和微观分析,对裂纹内腐蚀产物进行X射线分析,认为SUS304厚壁型不锈钢管道在焊接过程中焊缝区域极易产生微裂纹、敏化等缺陷,这是厚壁型不锈钢管道发生应力腐蚀开裂的重要内因;高温下含高水分、适量氧气、微量氯离子的水煤气介质是不锈钢管道产生应力腐蚀开裂的重要外因;而由于温差变动造成的热应力是管件疲劳开裂的另一个重要外因。采用铬钼低合金钢管道输送高温水煤气是适宜有效的,但其耐均匀腐蚀性较差,生产过程中宜加强监测,以确保安全。     

The Kinetics and Inhibition of Chloride Hydrolysis in Canadian Bitumen

Abstract

Chloride salts in heavy oils can cause significant corrosion and fouling of refinery equipment, because desalting is not completely effective. The kinetics of the reaction of chloride salts with steam in diluted bitumen at 250°C was affected by reaction and diffusion in the solid salt particles. Four inhibitors based on alkaline–earth compounds were effective in reducing the initial rate of hydrolysis, thereby offering potential protection to refinery equipment. Chlorides were retained by the inhibitors even at 550°C. The physical association between salt particles and the inhibitors suspended in the crude oil was important for effective trapping of released chloride.     

玉米秸秆的水解糖化研究

In this paper three methods(dilute acid pretreatment, aqueous ammonia/dilute acid pretreatment and alkaline pretreatment) were used to study the hydrolysis of corn stover and characteristics of each method were compared. The results showed that the lignin removal rate was 71.8% when the corn stover was treated with a caustic soda solution containing 1.5% of NaOH, at a temperature of 75 ℃ for 90 min with an initial solid-liquid ratio of 1:8(w/v). Hydrolysis yield of the NaOH pretreated sample reached 78.5%, which was much higher than other control groups. These results are useful for evaluation of pretreatment technologies, and identification of key factors that limit cellulose hydrolysis, and can also serve as a basis for designing and screening appropriate pretreatment technologies.