一种疏水缔合聚合物溶液性能评价

疏水缔合聚合物亲水主链上带有少量疏水基团,具有独特的两亲性结构,其在高温高盐地层的化学驱材料,压裂液增黏材料及水基钻井液耐温抗盐降滤失剂有一定的应用。这种独特的两亲性结构使得其水溶液特性与油田常用聚丙烯酰胺类聚合物溶液性能差别较大。选工业化疏水缔合聚合物AP-P5与两种聚丙烯酰胺类KY-1、KY-2进行性能评价。可得,疏水缔合聚合物AP-P5相比较两种聚丙烯酰胺类聚合物,其水溶液在高温高盐条件下具有较强的增黏能力,良好的老化稳定性,同时与表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)复合后黏度升高,是一种能适应高温高盐环境介质的增黏聚合物。     

分子间高缔合比例疏水聚合物研究(Ⅰ)

分析了目前疏水缔合聚合物在研究和应用中的存在问题,认为主要原因是聚合物分子结构设计不当和聚合反应控制不当.分析了环境-疏水缔合作用-HAWP流变性之间的相互作用关系,认为疏水缔合作用是HAWP水溶液中形成可逆的超分子结构和溶液保持其结构流体特性的根本原因,而分子设计的手段可以实现对分子链内缔合/分子链间缔合动态平衡的调节.分析了疏水缔合作用与HAWP溶液耐温抗盐性能之间的关系,提出了设计分子间高缔合比例疏水缔合聚合物的分子设计目标:通过调节所引入疏水基团参与溶液超分子缔合结构的效率,使其溶液的耐温抗盐性能得到进一步提高,同时尽可能降低因疏水基团的引入带来的负面影响.     

水溶性疏水缔合聚合物链刚性对其性能的影响

在C18DMAAC和AM两种单体的基础上引入含有芳香基团的单体苯乙烯,得到AM/C18DMAAC/Styrene三元共聚物,主要来考察链刚性的增加对聚合物的溶解性、耐温抗盐性、抗剪切性以及临界缔合浓度的影响.研究表明随着链刚性的增加聚合物的溶解性能略有下降,而耐温抗盐性能以及抗剪切性明显增加,同时链刚性增加可以使疏水缔合聚合物的临界缔合浓度降低,并且链刚性越大二临界缔合行为越明显.说明链刚性的增加对疏水缔合聚合物性能改善作用显著.     

分子间高缔合比例疏水聚合物研究(Ⅱ)

以进一步提高耐温抗盐性能和降低所引入疏水基团的负面影响为设计目标,设计了主链采用C-C键连接、刚性的苯环结构作为间隔基团、采用─O─键连接聚合物的主链和疏水基团的新型疏水缔合聚合物的分子结构;通过合理选择疏水基团、间隔基团和键接方式,设计出了满足分子间缔合比例要求的非离子型疏水单体ANPE(Allyl- (4- Nonyl) Phenyl Ether);采用相转移催化法,且以低毒性的丙酮代替苯作为有机溶剂合成了疏水单体ANPE;对AM、AA和疏水单体ANPE进行三元胶束共聚合,获得了分子间高缔合比例疏水缔合聚合物(ANPE- HAWP);红外和紫外表征谱图证明了疏水单体ANPE和疏水缔合聚合物(ANPE- HAWP)的分子结构.     

缔合聚合物耐温抗盐性能评价

疏水缔合聚合物分子间可产生具有一定强度而又可逆的物理缔合,使聚合物体系具有良好的增粘、耐温、耐盐、抗剪切特性.在文、卫、马油田的高温高盐油藏条件下,对缔合聚合物性能进行评价,并与HPAM、AMPS聚合物进行对比.结果表明:缔合聚合物体系具有良好的抗温、抗盐及剪切恢复性能,在95℃、305块注入污水配制条件下和75℃、95块注入污水配制条件下,1 500mg/l浓度时的体系粘度可达到11.6 mPa·s和16.5 mPa·s;缔合聚合物具有理想的抗Fe3 离子的作用,不必考虑配制容器和注入设备产生的Fe3 离子对聚合物溶液粘度的影响;在同浓度下(＞1 000 mg/l),与聚丙烯酰胺、AMPS聚合物常温增粘特性相比,缔合聚合物粘度高于前二者两个数量级以上.     

一种疏水缔合水溶性聚合物的合成及性能评价

采用氧化还原体系合成了AM/AMPS/C16DMAAC共聚物.考察了不同条件对共聚物特性粘数和转化率的影响,得到最佳的反应条件范围,并研究了浓度、温度、盐及剪切速率对聚合物表观粘度的影响.     

耐温抗盐驱油聚合物性能评价研究

为认识改性聚合物的耐温抗盐性能,提高聚合物在高温高盐油藏中的适用性,针对西达里亚三叠系高温高盐油藏条件,选用新型梳型聚合物KYPAM-6A和疏水缔合聚合物HAP进行研究。研究表明,HAP性能明显优于KYPAM-6A。HAP具有高效的增黏性和耐温抗盐性,长期热盐稳定性实验表明HAP在老化60 d后黏度保留率为97.7%,老化180 d后黏度为8.9 mPa.s,能够有效控制西达里亚油藏油水流度比,提高体积波及系数。     

疏水缔合聚合物对高温稠油油藏的驱油效率室内研究

疏水缔合水溶性聚合物是亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物。室内研究结果表明：该聚合物溶液具有优良的耐温、抗盐和抗剪切性能。岩心驱替实验结果表明：在高温、高矿化度、稠油油藏条件下，该聚合物可提高采收率7．6％以上，具有广阔的应用前景。     

缔合聚合物溶液岩芯剪切流变行为研究

针对疏水型缔合聚合物和普通线性高分子聚合物两种不同分子结构的聚合物,开展了岩芯剪切对聚合物溶液流变行为的影响研究.测试了剪切前两种聚合物溶液的流变曲线,分析了流变特性.用人造岩芯进行了岩芯剪切实验,测试了剪切后的聚合物溶液各自的流变曲线并进行了对比分析.将剪切后的聚合物溶液进行了阻力系数和残余阻力系数测试,以模拟经地层剪切后聚合物溶液在油层深部的变化状况.研究结果对聚合物驱具有重要参考价值和指导意义.     

疏水缔合聚合物的流度控制能力研究

通过研究具有缔合能力的疏水缔合聚合物和无缔合能力的线性高分子流度控制能力,认识到:在高渗透多孔介质中,高钙、镁矿化度水质条件下,低分子量高缔合力的疏水缔合聚合物溶液的流度控制能力比高分子量无缔合能力的聚合物强;在经过机械剪切和多孔介质剪切后,低分子量高缔合力的疏水缔合聚合物建立的阻力系数与线性高分子相当,但低分子量高缔合力的疏水缔合聚合物建立的残余阻力系数较高,能够较好地实现提高高渗透油藏水驱波及体积的目的.低分子量高缔合力的聚合物溶液在高钙、镁矿化度水质条件下,较强缔合作用形成的溶液结构适合渤海油田大排量、高渗透多孔介质条件下的流度控制.为海上油田聚合物驱的发展提供理论技术支持.     

缔合聚合物溶液的粘弹性实验研究

在模拟大庆主力油藏条件下,研究了浓度和矿化度变化过程中缔合聚合物溶液的动态粘弹性,结果表明:浓度和矿化度对其溶液粘弹性的影响与对HPAM溶液的影响相同;HPAM溶液的粘弹性是由分子链间的缠结作用引起的,而缔合聚合物溶液的粘弹性主要是由分子链间的缔合作用引起的,因此缔合聚合物溶液在比较低的浓度下就表现出了明显的弹性;在低而宽的频率范围内,缔合聚合物溶液的弹性明显大于HPAM溶液的弹性,说明缔合聚合物溶液在多孔介质中流动时,在比较小的剪切速率下就表现出弹性.这就意味着不需要很高的注入速度,就可以达到利用缔合聚合物溶液的弹性来提高驱油效率的目的.     

油田用表面活性剂与疏水缔合聚合物相互作用研究

研究了3种不同类型表面活性剂与疏水缔合聚合物（HAWP）之间的相互作用关系。结果表明,不同类型表面活性剂与HAWP之间表现出较大差异,烷醇酰胺或石油磺酸盐与HAWP相互作用后,黏度增大,界面张力却难以达到较低数值;甜菜碱与HAWP相互作用后,黏度降低,界面活性无影响。磺酸盐与HAWP之间的相互作用随取代基碳数的增加而减小,甜菜碱与HAWP之间的相互作用随取代基碳数的增加而增加。相同低取代基碳数条件下,表面活性剂与HAWP之间相互作用的强弱顺序为：烷醇酰胺〉石油磺酸盐〉甜菜碱。     

海上油田疏水缔合聚合物驱分级控制历史拟合方法研究

常规的聚合物物化参数选取忽略了室内实验条件和地下油藏渗流条件的差异,导致室内实验参数偏理想化而产生拟合误差.针对此问题提出全新的聚合物驱历史拟合方法.首先根据水驱开发实践认识,结合动静态资料,拟合得到接近地下油藏实际的模型;然后以修正聚合物物化参数为主,修改静态模型为辅方法,注重分级控制理念,得到地下渗流聚合物驱模型和一套油藏规模物化参数;最后,优化注聚方案,进行方案预测.     

一种新型共聚物溶液性质的研究

采用胶束聚合制备了一种新型的疏水缔合聚合物AM-M-BAAC/AM,其侧链含有长达18个碳原子的疏水基,研究了该聚合物的溶液性质.结果表明该共聚物水溶液比浓粘度在20～65℃范围内变化较小;溶液临界浓度表现明显,在不同的聚合物浓度下都表现出盐增粘效应,但在较低的聚合物浓度下,盐增粘效应更为明显;对同一聚合物样品,不同盐溶液中的增稠行为表现是MgCl2＞CaCl2＞NaCl;论文以Huggins常数为量度还对不同的盐、不同盐浓度对溶液大分子之间的相互作用的影响作了初步的探讨.     

疏水缔合聚合物对高温稠油油藏的驱油效率室内研究

疏水缔合水溶性聚合物是亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物.室内研究结果表明:该聚合物溶液具有优良的耐温、抗盐和抗剪切性能.岩心驱替实验结果表明:在高温、高矿化度、稠油油藏条件下,该聚合物可提高采收率7.6%以上,具有广阔的应用前景.     

甲基丙烯酸十二酯基二元共聚制备缔合减阻剂的合成与性能研究

在石油管道运输中应用最广泛的减阻剂是直链共聚烯烃类聚合物,但是其极易因分子链的断裂而使其分子量降低,以至失去减阻功能,即通常所说的剪切降解.本文主要合成一种新型抗剪切减阻剂,并对其合成方法、引发剂对聚合单体转化率的影响、缔合减阻剂减阻率及抗剪切性能的比较等进行了实验研究.研究结果表明:该合成反应温和同时反应过程易控制;其抗剪切降解性能好于直链共聚烯烃类高分子减阻聚合物;聚合物的减阻率随加剂浓度的增加而增加,但呈现上升变缓的趋势.同时随着加剂浓度的增加,剪切后加剂与未剪切加剂减阻率变化曲线呈现出吻合的趋势.     

聚(丙烯酰胺-丙烯酸十八醇酯)疏水缔合行为及环境影响因素

研究了疏水单元丙烯酸十八醇酯与丙烯酰胺-丙烯酸十八醇酯共聚物水溶液性质的关系,及乳化剂SDS、NaCl等因素对共聚物疏水缔合行为的影响。结果表明,疏水单元丙烯酸十八醇酯在共聚物水溶液中的摩尔分数0.64%左右时,共聚物水溶液表现出高的表观黏度;一定质量分数(0.5%)SDS与共聚物水溶液可以形成特殊的微结构,有极强的协同效应,共聚物水溶液的表观黏度迅速增大,其值从未加SDS的35 mPa.s增加到6000 mPa.s;当共聚物水溶液处于临界缔合浓度以上时,NaCl的加入使表观黏度迅速上升,共聚物表现出较好的抗盐性。     

铁(Ⅲ)的缔合型三元配合物显色反应的研究

本文研究了在聚乙烯醇(PVA)存在下,铁(Ⅲ)与硫氰酸根和结晶紫(CV)形成缔合型三元配合物的高灵敏显色反应及其应用。配合物水溶液的λ_(max)=540nm,ε表观=6.07×10~5l·mol~(-1)·cm~(-1),0—2.35μFe(Ⅲ)/25ml服从比耳定律。方法选择性高,稳定性较好,可直接测定铝、铝合金、白云石中微量铁,操作简便,结果满意。     

新型聚合物复合纳米微球调剖驱油剂研究

针对大庆油田某区块油井含水率高、水窜现象严重、水驱开发效果差等特点,采用分散聚合法研制了一种新型聚合物复合纳米微球调剖驱油剂NWQ⁃2,并在室内评价了其粒径分布、吸水膨胀性能、耐温抗盐性能、黏弹性能、调剖封堵性能以及驱油性能。结果表明,复合纳米微球NWQ⁃2的平均粒径为512.6 nm,且粒径分布均匀,在蒸馏水中20 h的吸水膨胀倍数可以达到10倍以上,在高温（120 ℃）高矿化度水（75 200 mg/L）中20 h的吸水膨胀倍数仍能达到8倍以上,说明NWQ⁃2具有良好的吸水膨胀性能和耐温抗盐性能;复合纳米微球NWQ⁃2吸水膨胀后具有良好的黏弹性能,对不同渗透率的岩心均具有良好的调剖封堵效果,能使大孔道得到有效封堵,增大注入压力,使后续注入流体更多的进入微小孔道;非均质岩心中注入0.5 PV复合纳米微球NWQ⁃2后,能显著提高岩心水驱后的采收率,增幅可达20%以上,具有良好的驱油效果。