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。     

交联聚合物溶液的剪切稳定性

采用核孔膜过滤和动态光散射法,研究了高相对分子质量低浓度的部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝反应所形成的交联聚合物溶液的剪切稳定性及降解机理.结果表明,随着剪切速率的增加,交联聚合物溶液对孔径为1.2μm的核孔膜的封堵能力降低,但仍能对孔径为0.4μm的核孔膜形成有效封堵.交联聚合物溶液受剪切作用后封堵性能下降的原因是体系中的交联聚合物线团粒径和部分水解聚丙烯酰胺分子线团粒径受剪切作用后变小,不能对核孔膜形成有效封堵.     

淡水和盐水聚合物驱在北布尔班克油田的应用

北布尔班克油田（NBU）于1981年实施了一次淡水聚合物驱计划、涉及面积1440acre。依次注入420×104lbm聚丙烯酰胺和400×104lbm的2．9％的柠檬酸铝交联溶液。聚合物驱的反应很好，计划最终增油超过250×104bbl，预期总产油450×104bbl。文中提出了用于盐水的交联聚合物驱方法，其动态特征与淡水聚合物驱体系同样有利。     

耐温耐盐聚合物驱油体系的研制

介绍一种用于聚合物驱油的新型聚合物交联体系,通过试验,对比分析了聚合物浓度、聚交比、剪切降解、温度、热稳定性等对交联体系性能的影响,表明该体系可用于高矿化度、中等温度的油藏聚合物调驱油。新型交联体系的耐盐能力高达70000mg／L（其中Ca^2＋＋Mg^2＋含量为1627．35mg／L）,耐受温度达到80％,可获得较好的聚合物调驱油效果。     

梳形聚合物与常规聚丙烯酰胺的调剖对比研究

针对河南油田江河区高温高盐现状,开展了聚合物调剖性能评价研究。考察了不同聚合物交联体系的成胶情况,评价了不同聚合物交联体系的耐温性、抗盐性、剪切稳定性及长期稳定性,测定了其储能模量和损耗模量,并对不同聚合物交联体系进行了初步经济评价。结果表明,梳形聚合物用量是常规聚丙烯酰胺用量的2/3时,其交联体系黏度相当,且梳形聚合物各项性能均优于常规聚丙烯酰胺,而以梳形聚合物为原料的调剖剂提高采收率最高,达15.61%,且该调剖剂价格仅为156.80元/t,经济效益显著。     

聚合物凝胶体系在孔隙介质中交联及运移封堵性能研究

聚合物凝胶体系是由部分水解聚丙烯酰胺和XL有机铬交联剂交联而成。采用ESEM2020型环境扫描电镜、聚合物凝胶动态交联和渗流规律实验装置及不同规格的填砂管模型对聚合物凝胶体系的微观交联机理、在孔隙介质中动态交联性能及在岩心中的封堵运移性能进行了研究。实验结果表明,聚合物分子在微观上呈星状结构排列,而聚合物凝胶在微观上呈链状分形结构,是Cr3+与聚丙烯酰胺分子中的羧基交联的结果。动态交联实验结果表明,聚合物凝胶体系在孔隙介质中流动状态下可发生交联,初始交联时间为7～8h,最终交联时间约为70h。聚合物凝胶体系在运移过程中,从填砂管前4个测压段的压力指数来看,各段压力系数均有不同程度的上升,说明聚合物凝胶体系具有良好的运移封堵能力;其在填砂管中的封堵系数随着注入孔隙体积倍数的增大而增大;但随着体系运移距离的增加,封堵能力降低。     

疏水缔合聚合物（AP-P4）交联体系研究

疏水缔合聚合物与普通部分水解聚丙烯酰胺比较,具有更好的增粘效果和抗高温、抗盐能力以及很好的调驱效果.为了进一步提高调驱能力,实验室开展了AP型聚合物低度交联的调驱体系研究.介绍了AP-P4低度交联体系配方的优选,探讨了影响交联体系性能的各种因素,优化筛选出了交联体系配方.     

疏水缔合聚合物(AP-P4)交联体系研究

疏水缔合聚合物与普通部分水解聚丙烯酰胺比较,具有更好的增粘效果和抗高温、抗盐能力以及很好的调驱效果。为了进一步提高调驱能力,实验室开展了AP型聚合物低度交联的调驱体系研究。介绍了AP-P4低度交联体系配方的优选,探讨了影响交联体系性能的各种因素,优化筛选出了交联体系配方。     

一种用于波及的天然聚合物交联体系

过去使用最广泛的延迟交联聚合物体系是Ｃｒ( +3)交联聚丙烯酰胺 ,苯酚 /甲醛和聚乙烯亚胺 (ＰＥＩ)等有机交联剂也在与各种聚合物一起使用。由于环保问题 ,这些体系逐渐被一些国家淘汰 ,需要研制对环境有利的、可在较宽的温度范围与各种聚合物一起使用的交联剂。一项生物聚合物研究表明 ,聚氨基葡萄糖 (Ｃｈｉｔｏｓａｎ)是非毒性的生物降解交联剂 ,可与各种聚合物一起使用 ,如聚丙烯酰胺、ＡＭＰＳ(二丙烯酰胺二甲基丙磺酸 ) /丙烯酰胺或烷基丙烯酸酯聚合物 ,反应方式与ＰＥＩ相似。聚氨基葡萄糖是一种从脱乙基壳多糖中获得的多聚糖 ,商业…     

盐度对交联聚合物溶液性质的影响

采用核孔膜过滤和动态光散射手段，研究了盐度对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与柠檬酸铝(AlCit)交联反应过程的影响以及所形成的交联聚合物溶液线团(LPC)的大小。结果表明，HPAM与AlCit反应所形成的交联聚合物线团对1．2μm核孔膜的封堵程度与其反应时间有关。随着NaCl含量的增加，交联聚合物溶液(LPS)对1．2μm核孔膜的封堵程度先增加后下降，且存在一最佳值。HPAM与AlCit交联后形成的交联聚合物线团尺寸比相同条件下形成的HPAM线团尺寸小．并随着盐度的增加而减小。     

聚合物及聚合物交联微凝胶调驱效果评价

为了评价聚合物交联微凝胶的调驱效果,了解聚合物交联微凝胶驱动态反应特征并探索聚合物交联微凝胶驱油机理,在具有河南油田油藏地质特征的五点法井网、纵向非均质物理模型上进行了驱替实验。实验结果表明,与聚合物驱相比,由于聚合物交联微凝胶在多孔介质内滞留量大,流动能力差,注入压力高,因而调驱效果好。在聚合物驱及聚合物交联微凝胶驱后,地层内剩余油主要分布在中、低渗透层,这是进一步提高采收率的潜力所在。     

煤层气井用锆冻胶压裂液低温破胶体系

用于煤层压裂的锆冻胶压裂液是由无机锆(ZrOCl2)将聚丙烯酰胺(PAM)交联而成的,其优点是在低温下交联成冻。常规使用不同浓度的氧化体系(如过硫酸铵)破胶速度太慢,难以使压裂液在指定的时间内破胶水化,不利于压裂后返排,易对煤层造成伤害。为此,采用氧化还原体系在低温下破胶,研究了温度、聚合物浓度、交联剂浓度、氧化剂浓度、低温活化剂浓度、pH值、矿化度等因素对氧化还原体系低温破胶的影响。结果表明:在所选实验条件范围内,聚合物、交联剂浓度越高,加入盐的浓度越大,则越难破胶;氧化剂、低温活化剂浓度越高,pH值越高(2～5),越容易破胶。     

低浓度交联聚合物深度调剖技术研究

通过开展低浓度交联聚合物深度调剖室内实验和矿场试验,研究了低浓度交联聚合物体系的主要特点,对比分析了矿场试验的动态反映特点和增油降水效果,为大庆油田推广应用低浓度交联聚合物深度调剖技术提供了重要的理论和实践依据。     

胶态分散凝胶吸附滞留行为的研究

总结了胶态分散凝胶((CDG)体系在岩心中的吸附滞留特性。此CDG体系是由150mg/L部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝形成的交联聚合物体系。在岩心流动封堵实验中侧定了CDG体系中各组分在岩心中的吸附滞留量,并与COG体系在石英砂(100~180目)上的静态吸附结果相对照。结果表明,CDG体系在岩心中因吸附滞留引起阻力系数上升,其中的凝胶颗粒主要以机械捕集的形式滞留,吸附所占的比例很小;而未交联的柠檬酸酸铝主要以吸附的形式滞留。在本实验条件下,CDG凝胶颗粒的滞留量为102.8μg/g, Al的滞留量为0.88μg/g。注入8.64PV CDG,冲水后残余阻力系数达50左右。实脸表明,CDG体系因其特殊的结构形态和吸附滞留特性,具有优于一般调剖剂的深部调剖作用和液流改向能力。     

星形氢化聚异戊二烯黏度指数改进剂的制备与表征

文章采用阴离子聚合法合成了星形聚异戊二烯,采用环烷酸镍/三异丁基铝催化体系对其加氢得到了氢化度大于98%的星形氢化聚异戊二烯。将星形氢化聚异戊二烯用做黏度指数改进剂,研究了聚合物结构与分子量大小对黏度指数的影响;考察了它在基础油150N(HG)中的增稠能力和剪切稳定性,研究了聚合物结构与分子量大小对增稠能力和剪切稳定性的影响;最后对其低温性能和高温高剪切性能进行了评价。     

延缓交联弱凝胶调剖剂的室内研究

用聚丙烯酰胺(HPAM)和聚乙烯醇(PVA)共混,采用柠檬酸铝(AlCit)和硼砂为交联剂制备弱凝胶,其配比为:聚合物HPAM质量浓度3 g/L,PVA质量浓度2.4 g/L,聚铝比(g/g)为15,硼砂用量为0.20%。通过对主剂、交联剂、成胶温度等因素进行考察,得到适用于胜利油田油藏的环保型弱凝胶体系。并借助热重分析仪(TGA)对交联前后样品耐温性能做了比较。通过扫描电子显微镜(SEM)对聚合物溶液和弱凝胶结构的变化进行观察。结果表明:通过改变反应条件,体系成胶时间可控(3～52 h),凝胶强度可调(转变压力10～73 kPa),与聚合物驱相比更能适宜于高渗透层调剖处理。     

高温高盐油藏堵水调剖用凝胶实验研究

 疏水缔合聚合物(HAPS)是一类具有理想的高效增黏性、耐温抗盐性和抗剪切性的新型聚合物。利用疏水缔合聚合物本身的优良性质，在物理缔合的基础上，加入交联剂进行化学交联，得到了高黏度的缔合聚合物凝胶。采用Lapraik方法制备了有机铬交联剂BY。在疏水聚合物质量分数为0.3%、交联剂BY质量分数为0.01%、pH值为5的条件下进行化学交联，得到的缔合聚合物凝胶的黏度可达20Pa·s以上，且体系长期热稳定性很好。岩心流动实验结果表明其封堵率达90%以上。     

孤东二区交联聚合物驱配方研究

针对孤东二区油藏及地下流体特点 ,成功地研制了适于孤东二区注入的交联聚合物体系。该体系交联时间适宜、流动性好、强度较高、增粘性好。通过调整体系浓度 ,可以实现对成胶时间和成胶强度的控制。实验表明 ,该体系可同时用于调剖及驱替。文章对该体系的最低成胶浓度、成胶时间、粘度、强度、稳定性等性能进行了评价。深入研究了油砂、剪切、浓度等因素对成胶、稳定性等方面的影响 ,并确定了最佳配方     

绿色交联可动凝胶在油田调剖堵水中的应用

通过室内实验,研制出了一种绿色交联可动凝胶,用于油藏调剖堵水。凝胶主剂为疏水缔合聚合物,浓度为3000mg/L;交联剂是铝离子与柠檬酸根络合而成的柠檬酸铝,络合反应中铝离子与柠檬酸根的最佳摩尔比为1.5:1,加量为140mg/L;缓凝剂为150mg/L的酒石酸钠;稳定剂为800mg/L的硫脲。该绿色交联可动凝胶强度3.12×104mPa·s,成胶时间36h,稳定时间可达160d;适合于中低温油藏调剖堵水,抗盐性较好。室内实验表明,绿色交联可动凝胶具有很强的封堵能力和剖面改善能力。     

Cr3+、碱和表面活性剂对聚合物分子构型及渗流特性影响

用动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)和岩心驱替等实验方法,研究了Cr³⁺、碱和表面活性剂对聚合物(HPAM)分子线团直径、结构形态和渗流特性的影响.结果表明,Cr³⁺、碱和表面活性剂可以改变聚合物分子线团直径,进而影响聚合物分子结构形态和渗流特性.通过改变Cr³⁺浓度和电解质浓度等实验条件,可以使聚合物分子形成具有不同分子构型的Cr³⁺聚合物凝胶.在高电解质浓度和低Cr³⁺浓度条件下,聚合物分子与Cr³⁺的交联反应主要发生在同一分子内不同支链间,具有"分子内"交联特征.在低电解质浓度和高Cr³⁺浓度条件下,聚合物分子与Cr³⁺的交联反应主要发生在不同分子链间,具有"分子间"交联特征.与相同浓度聚合物溶液相比较,"分子内"聚合物凝胶的表观黏度几乎保持不变,但阻力系数和残余阻力系数却要大得多,且残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特的渗流特性.与"分子间"聚合物凝胶相比较,"分子内"聚合物凝胶的分子线团直径较小,但它仍略高于相同浓度聚合物分子线团直径.碱使聚合物分子扩散层厚度减小,分子链卷曲收缩和变粗,分子线团尺寸减小,形成以支状为主、网状为辅的结构形态.表面活性剂使聚合物分子线团稍有减小,结构形态无明显变化.