疏水改性聚丙烯酸乙二醇/水溶液的流变特性研究

本文通过沉淀聚合制备了疏水改性聚丙烯酸（HMPA）,采用粘度法和流变学法研究了HMPA乙二醇/水溶液的疏水缔合行为和流变特性。研究表明：混合溶剂中乙二醇比例的变化明显影响HMPA溶液的流变行为。HMPA在乙二醇/水溶液中具有典型的剪切变稀行为。乙二醇在混合溶剂中比例的增加,HMPA的缔合行为受到抑制。表面活性剂分子TX-10与HMPA疏水侧链相互作用,在低浓度下促进网络结构的构建,增加体系粘度;在高浓度下诱导疏水基团解缔合。温度降低, HMPA乙二醇/水溶液中仍保持有效的网络结构。     

疏水改性聚丙烯酸乙二醇/水溶液的流变特性

通过沉淀聚合制备了疏水改性聚丙烯酸(HMPA),采用粘度法和流变学法研究了HMPA乙二醇/水溶液的疏水缔合行为和流变特性。研究表明:混合溶剂中乙二醇比例的变化明显影响HMPA溶液的流变行为。HMPA在乙二醇/水溶液中具有典型的剪切变稀行为。乙二醇在混合溶剂中比例的增加,HMPA的缔合行为受到抑制。表面活性剂分子TX-10与HMPA疏水侧链相互作用,在低浓度下促进网络结构的构建,增加体系粘度;在高浓度下诱导疏水基团解缔合。温度降低,HMPA乙二醇/水溶液中仍保持有效的网络结构。     

新型缔合聚合物与表面活性剂的相互作用

通过对新型疏水缔合聚合物和表面活性剂二元体系的流变性及其聚表体系与模拟油之间的界面张力的研究 ,发现新型疏水缔合聚合物NAPs与表面活性剂SDBS之间存在明显的相互作用 ,并在一定条件下出现协同效应 ,聚表体系的体相粘度在某一表面活性剂浓度下出现最大值。聚表相互作用使它与模拟油之间出现最低界面张力的表面活性剂浓度增加 ,且界面张力要高于单独表面活性剂溶液与模拟油之间的界面张力     

氨酯型疏水缔合水溶性聚合物的合成

采用自由基胶束聚合的方法合成了侧链上含有两个苯坏和长链烷基的氨酯型疏水缔合水溶性聚合物，探讨了不同侧链链长的疏水聚合物及不同表面活性剂下共聚物溶液的增粘效果，当侧链上烷基碳原子数n=8及用十二烷基苯磺酸钠作表面活性剂量，共聚物具有较好的增粘性能。对聚合物的合成条件进行了研究，结果表明合成聚合物的最佳实验条件为：引发剂浓度0.2%，疏水单体摩尔用量0.5%，丙烯酰胺（AM）浓度10％－15％，表面活性剂用量0.75%。     

分子间高缔合比例疏水缔合聚合物研究(Ⅲ)

对ANPE-HAWP的增粘、耐温、抗盐和抗剪切性能进行了研究和评价,实验结果表明:ANPE-HAWP溶液具有临界缔合浓度(CAC );其耐温抗盐特性明显不同于P(AMPS-AM)参比样品;ANPE-HAWP的溶液结构具有快速可逆恢复的特点,剪切作用对ANPE-HAWP溶液结构所造成的破坏与自发进行的疏水缔合结构恢复的趋势可以达到动态平衡.拟合直线交点法对不同类型疏水缔合聚合物临界缔合浓度的测试结果说明ANPE-HAWP中的疏水基团能够更有效地参与分子间缔合结构的形成,从而在较低的浓度下形成了空间网络结构,从而初步验证了设计分子间高缔合比例HAWP是合理的和可行的.     

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.     

大庆油田缔合聚合物／碱／表面活性剂三元复合驱油提高采收率研究

在大庆油田油层及流体性质（原油、水、45℃温度）条件下,研究了碱／表面活性剂／缔合聚合物三元复合体系（ASP）的物理化学性质并进行了驱油效果评价。结果表明,缔合聚合物具有良好的耐盐（碱）性,在相同粘度（例如mPa.s)下,用量比部份聚丙烯酰胺三元复合体系的低50％－70％;体系具有良好的抗剪切性,在75d内体系稳定,无相分离的沉淀;缔合聚合物对ASP体系与大庆原油界面张力无明显影响;与部份水解聚丙烯酰胺聚合物相比,缔合聚合物ASP体系表面活性剂在大庆油砂上的静态吸附量较低,但对NaOH的静态吸附量影响;岩心驱替试验结果表明,可比水驱提高采收率20％OOIP以上,因而具有广阔的应用前景。     

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。     

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.     

缔合型超高温海水基压裂液的性能研究

以含有疏水基团的耐温抗盐稠化剂为主剂,以离子型表面活性剂为交联剂,加入复配高温稳定剂和高效螯合剂,形成一套耐温180 ℃的缔合型超高温海水基压裂液。该压裂液通过稠化剂和交联剂分子链上的疏水基团间的物理缔合作用形成高强度的网络结构,增强其黏弹性,并以弹性为主导;在180 ℃、170 s-1下剪切90 min黏度保持30 mPa•s以上,具有良好的静态悬砂性和造壁性;破胶液黏度3.3 mPa•s,残渣质量浓度45 mg/L,岩心渗透率损害率小于10%。该海水基压裂液满足海上超高温深部储层压裂施工的要求。