疏水缔合聚合物增稠性能研究

在不同条件下 ,进行了疏水缔合聚合物增稠性能研究 ,结果表明疏水缔合聚合物在蒸馏水中 ,基本上看不到疏水缔合效果 ;疏水缔合聚合物的氯化钠溶液或氯化钙溶液 ,在缔合临界矿化度之前 ,随着溶液矿化度的增大 ,溶液粘度逐渐降低 ;在缔合临界矿化度之后 ,随着溶液矿化度的增大 ,溶液粘度迅速升高 ,达到极大值后又逐渐下降 ;油田采出污水中均存在较高含量的钙、镁等高价离子 ,疏水缔合聚合物在油田采出污水中 ,随着矿化度和温度的升高 ,疏水缔合增稠效果越差。认为目前把疏水缔合聚合物作为油田三次采油用耐温抗盐聚合物研制的主攻方向是不合适的     

耐温抗盐弱凝胶体系的研究

由于普通的弱凝胶体系在高温高盐的环境下成胶性能不稳定,室内研究优选合成一种以疏水缔合聚合物为主剂,再加入酚-醛复合有机交联剂及硫脲高温稳定剂形成的弱凝胶体系。体系中由于疏水缔合聚合物的疏水缔合作用有很高抗盐重要,酚醛复合交联剂抗温性能良好。通过分组对照试验确定了弱凝胶体系的最佳配方:疏水缔合聚合物质量浓度2 000 mg/L,酚-醛交联剂质量浓度800 mg/L,硫脲质量浓度200 mg/L。该体系经测试在高温高盐条件下具有长期的稳定性,抗剪切性能良好。     

矿化度对疏水缔合聚合物溶液溶解时间的影响研究

疏水缔合聚合物是在亲水的聚丙烯酰胺大分子主链上引入少量疏水基团合成的新型水溶型聚合物。其有耐温耐盐的良好特性。但是疏水基的引入降低了聚合物的水溶性,增加了溶解时间。本文以渤海某油田地层水的离子构成作为参考,通过配制不同矿化度溶液来溶解疏水缔合聚合物,探索矿化度对疏水缔合聚合物溶液粘度及溶解时间的影响,并从原理上解释了出现这些现象的原因。最终发现,随着矿化度升高,疏水缔合聚合物溶液粘度降低,溶解时间增大。这种现象是由于矿化度升高,溶液中电解质增多,溶液极性增强,影响了疏水缔合聚合物分子的展开和缔结。     

污水中离子对疏水缔合型聚合物溶液粘度的影响研究

通过开展单因素对疏水缔合型聚合物溶液粘度的影响实验,研究污水中非还原性离子Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)和还原性离子S~(2-)、Fe~(2+)对疏水缔合型聚合物溶液粘度的影响。单因素实验研究表明,疏水缔合型聚合物溶液粘度保留率为60%时,单因素Na~+含量达到350 mg/L,单因素Ca~(2+)或Mg~(2+)含量达到100 mg/L左右,单因素S~(2-)含量达到6.5mg/L,单因素Fe~(2+)含量达到0.5 mg/L,确定对疏水缔合型聚合物溶液粘度的影响顺序是Fe~(2+)>S~(2-)>Ca~(2+)≈Mg~(2+)>Na~+,一方面,少量的还原性离子S~(2-)、Fe~(2+)对疏水缔合型聚合物溶液粘度影响较大,另一方面污水中非还原性离子Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量较高,对疏水缔合型聚合物溶液粘度的影响也不能忽视。     

三元复合驱用新型疏水缔合聚合物性能评价

为探索降低三元复合驱化学剂用量的有效途径,评价了几种新型疏水缔合聚合物的性能。无碱和表面活性剂条件下,疏水缔合聚合物的增粘效果与2500万分子量HPAM相近。三元条件下,由于碱和表面活性剂能够促进聚合物分子链上官能团的疏水缔合作用,使粘度大幅度升高,所以相同粘度条件下,三元体系中的聚合物用量小于无碱和表面活性剂时的聚合物溶液。剪切后,疏水缔合聚合物具有较好的粘度恢复性能,可以实现低粘注入、高粘驱替,有利于在油田开发中应用。该类型聚合物与表面活性剂配伍性较好,可在较宽的碱和表面活性剂浓度范围内达到超低界面张力。与2500万分子量HPAM三元体系相比,在驱油效果相近的情况下,该类型疏水缔合聚合物可降低聚合物用量20%以上。     

适用于高温高盐油藏的驱油用疏水缔合聚合物室内研究

针对油田高温高盐的油藏特点,设计并合成了含长链烷基疏水单体及磺化基团的阴离子型结构驱油用疏水缔合聚合物(HAP)。室内评价结果表明,该聚合物常温速溶、溶液均一性好;在90℃、180 000mg/L矿化度下具有优良的耐温抗盐性能、黏弹性及老化稳定性;流变及岩心注入均显示良好的抗剪切性能;在HAP聚合物溶液中通过添加胶束聚合用的表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(T),可以形成混合胶束,用来调节聚合物的缔合强度;渗流实验表明,该疏水缔合聚合物溶液注入性良好,并且具有较高的阻力系数和残余阻力系数,显示出较强的流度控制能力。驱油实验表明,采用聚合物-驱油表面活性剂段塞式注入可以提高采收率13%以上。以上评价结果显示该疏水缔合聚合物有望用于高温高盐油藏的流度控制,以聚合物/表面活性剂二元复合驱的形式驱油具有良好的提高采收率能力。     

疏水缔合聚丙烯酰胺渗流阻力特征研究

疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)通过缔合作用在溶液中形成聚集形态,表现出了特殊的溶液性能。通过在HPAM溶液中加入钠土分散体系,使HPAM絮凝体系具有类似HAP溶液的聚集形态,分析两种体系在多孔介质中的渗流特征,研究疏水缔合聚丙烯酰胺溶液建立渗流阻力的方式。结果表明,HPAM絮凝体系在多孔介质中,主要依靠吸附滞留作用建立流动阻力;钠土形成的聚集结构在较低渗透率的多孔介质中存在注入压力高的问题。而疏水缔合聚丙烯酰胺依靠溶液中分子间缔合作用,形成了超分子聚集体,在多孔介质流动过程中,超分子聚集体结构发生变化。在较低渗透率多孔介质中,形成的聚集体结构破坏作用较强,使其粘度下降幅度较大,保证了聚合物溶液仍具有较好的注入性。而在高渗透多孔介质中仍具有较高的粘度,并能够建立较高的阻力系数和残余阻力系数。由此表明,疏水缔合聚丙烯酰胺溶液形成的聚集体结构在多孔介质中仍具有可逆性,在多孔介质剪切作用下,仍能形成聚合物分子之间以及与岩石之间的相互作用,使其能够建立较高的流动阻力。     

改进型疏水缔合聚合物性能的实验研究

在室内对疏水缔合聚合物及一种改进型疏水缔合聚合物溶液的耐温、抗盐及抗剪切性质进行对比实验研究,同时通过放大实验对聚合物溶解的功率消耗、溶解时间及溶液的粘度进行了研究。实验表明:改进型的疏水缔合聚合物更加具有优良的耐温、抗盐及抗剪切的特性。放大实验证实改进型的疏水缔合聚合物具有优良的增粘效应,以及可以降低功率消耗、节约能源,但溶解速率有所下降。     

疏水单体含量对疏水缔合聚合物渗流特性的影响

利用串联平板夹砂渗流模型,研究了同粘度疏水缔合聚合物溶液在均质模型下的渗流特性。结果表明,在渗透率1.1~6.1μm2范围内,疏水缔合聚合物溶液在平板渗流模型中压力达到稳定的时间与疏水单体含量成正比;相同渗透率下,缔合聚合物在传播方向上的阻力系数和残余阻力系数呈增加趋势,且增加幅度与疏水单体含量成正比,而聚丙烯酰胺在介质中的渗流特性是不变的。采用微孔滤膜过滤方法,证明了疏水单体含量对渗流特性的影响在于其改变了溶液中聚集体尺寸。     

新型缔合聚合物ADH溶液性能研究

研究了疏水缔合水溶性聚合物稀溶液的盐增粘性、抗温性、pH值效应,分析了溶液中聚合物与外加表面活性剂的相互作用,并初步研究了剪切速率对聚合物溶液粘度的影响。     

污水配制聚合物溶液稳定性及改进方法研究

以大庆萨南油田南二西和南三西区块为研究平台,首先通过研究由油田新鲜污水和曝氧污水配制的聚合物溶液的粘度稳定性受WDJ-1稳定剂的影响,分析了稳定剂的作用机理;随后,在60 cm长岩心上开展传输运移实验,研究了稳定剂对聚合物溶液在多孔介质里的流动性和传输性能的影响。实验结果表明,在大庆油田45℃低温油藏条件下,使用油田污水配制的聚合物溶液存在明显的化学降解作用;HPAM聚合物的热氧降解是因为自由基O·攻击聚合物造成聚合物链发生断裂,导致溶液粘度急剧降低;在新鲜污水和曝氧污水配制聚合物溶液中添加100~120 mg/L稳定剂,能明显提高聚合物粘度在油层条件下的长期稳定性,改善聚合物溶液在岩石多孔介质中的流动性和传输性能,进而确保污水聚合物驱具有较好的驱油效果。     

Preparation and performance study of functional polymer with self demulsifying

In polymer flooding, the residual polymer in the produced fluid can increase the stability of crude oil emulsion, thereby negatively affecting the demulsification process. Therefore, a polymer that has no effect on the stability of crude oil emulsion is required. Herein, a polymerizable monomer with a demulsification function (MD) was synthesized and then copolymerized with acrylamide, acrylic acid, and 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid to prepare a novel copolymer (self-demulsifying polymer, PDM). The dissolution time, solution viscosity, shear resistance, static adsorption on quartz sand, and the effect on the crude oil emulsion stability of PDM were compared with those of regular polyacrylamide (PAM). Experimental results showed that owing to the steric hindrance effect of MD, the molecular weight of PDM was lower than that of PAM. Both polymers exhibited satisfactory solubility, solution viscosity, shear resistance, and static adsorption, which can meet the requirements of polymer for use in oil displacement. However, in contrast to PAM, PDM had no negative effect on the crude oil emulsion stability. This study provides a new solution to the problem of increased crude oil emulsion stability in polymer flooding.     

餐具洗涤剂的粘度稳定性研究

以LAS、AES和6501为原料制备餐具洗涤剂,考察了增稠剂6501和NaCl用量及快洁素68用量对不同温度下产品粘度的影响。结果表明:适当的6501和NaCl用量,可以使产品的粘度在低温至中温区相对稳定。在产品中使用高分子增稠剂快洁素68,可以改变洗洁精的粘度特性:不仅能够提高洗洁精的粘度稳定性,而且可以将洗洁精出现最大粘度时的温度调整至中温区,低温区和高温区的粘度也较为适当。     

污水配制聚合物溶液影响因素及增粘效果分析

针对大庆油田污水配制聚合物溶液存在严重粘度损失的问题,研究了污水中阴阳离子对聚合物溶液粘度的影响并提出改善措施。研究表明:对聚合物溶液粘度影响较大的是阳离子,其顺序是:Fe~(2+)Fe3~+Mg~(2+)(Ca~(2+))Na~+(K~+)。配置要求是Na~+、K~+含量3 000 mg·L-1,最好控制在1 000 mg·L-1以下;Ca~(2+)的含量200 mg·L-1,Mg~(2+)含量100 mg·L-1。Fe~(2+)、Fe~(3+)的影响严重,需严格控制含量;而阴离子对聚合物溶液粘度的影响可以忽略不计;该镁离子为该区块影响聚合物溶液粘度的主要因素。利用腐植酸钠吸附法去除溶液中的钙镁离子,经离子吸附处理后溶液增粘14.2 m Pa·s。腐殖酸钠混合液用量为8.0 m L时对钙离子的吸附率达到77.50%,腐植酸钠混合液用量为6.0 m L时对镁离子的吸附率达到83.60%,说明可以用腐殖酸钠对钙、镁离子进行处理,且增粘效果良好。     

Polymerization of 4-chloroformylphthalic anhydride with 4,4′-diaminodiphenylether

The polymerization of 4-chloroformylphthalic anhydride with 4,4′-diaminodiphenyl ether was investigated under a variety of reaction conditions. Both interfacial and solution techniques were used, with the latter method yielding the highest molecular weight polymer. Synthesis of high molecular weight polyamide-imides requires the use of pure monomers, exclusion of moisture, and proper stoichiometry. Molecular weight control can be achieved by the addition of either aniline or phthalic anhydride. Heating of the resin solution for 1 hr at temperatures ≥ 50°C results in a large decrease in inherent viscosity as well as in the polymer properties. Tertiary amines such as triethylamine, when added to the precursor solution, markedly influence the viscosity of the resin.     

丘德尔区块聚合物驱适应性室内实验研究

针对丘德尔区块矿化度高、油藏温度低的具体情况,本文对聚合物进行相关参数的评价之后,初选出了3种聚合物,对其进行适应性研究。通过研究几种聚合物溶液的黏温关系曲线以及黏浓关系曲线认为,聚合物凝胶溶液在聚合物溶液浓度为3 000 mg/L时,就可以满足该区块理论要求的黏度。并结合聚合物溶液在高矿化度条件下发生降解的实际情况,在聚合物溶液中按聚铬比30∶1加入质量分数为2.6%的乙酸铬,并加入一定质量分数的缓凝剂。通过测定体系的稳定性,认为:聚铬比30∶1的凝胶溶液满足油藏实际条件。并通过室内物理模拟实验,确定了凝胶溶液注入段塞尺寸大小为0.4 PV,之后优选出了最适合该区块的聚合物及其注入方式。     

Influence of surfactants on rheological behaviors of polyacrylonitrile/dimethyl sulfoxide/silicon blending polymer solutions

KH550, KH560, CTAB, and F127 were adopted to modify silicon (Si) to improve the dispersity and stability of Si in the polyacrylonitrile/dimethyl sulfoxide (PAN/DMSO) polymer solutions. The influence of surfactants on rheological behaviors of PAN/DMSO/Si blending polymer solutions was investigated by an advanced solution and melt rotation rheometer. The homogeneity and stability were also studied. The results showed that the surfactants could change the viscosity dependence of blending polymer solutions on shear rate, temperature and storage time by increase the steric hindrance of Si. Among the four solutions, PAN/DMSO/Si blending polymer solution with F127 exhibited the lowest viscosity, activation energy and the smallest structural viscosity index and exhibited the trend close to the Newtonian fluids. Moreover, PAN/DMSO/Si blending polymer solution with F127 exhibited the best dispersity and stability, indicating its best physical properties and machinability.     

室内模拟硫化氢对聚合物粘度影响研究方法的建立

针对配注污水中因硫化氢气体的存在导致所配聚合物溶液粘度损失严重,其含硫化氢污水取样后室内很难存储问题,开展室内合成硫化氢,建立室内研究硫化氢对聚合物粘度影响实验方法。该研究方法为:盐酸与硫化钠反应后生成一定量的硫化氢,以氮气为载气通入聚合物溶液中,考察硫化氢对聚合物溶液粘度的影响。通过控制载气流量、吹脱温度、酸滴加速度确定硫化氢的最佳生成条件,从而确定硫化氢对聚合物粘度影响的最佳室内模拟条件。通过实验研究最终确定反应温度为80℃、氮气流量为0.1L/min、盐酸在5min内滴加完成,在该反应条件下可以准确评价硫化氢对聚合物溶液粘度影响。     

黄原胶的化学改性及溶液黏度特征

黄原胶-OH与马来酸酐发生酯化反应,合成了具有更好黏度特征的改性黄原胶MX。合成反应的最佳条件:XG与MA摩尔比1∶11,温度70℃,反应时间24h,产率57.7%。MX比XG有更好的的溶解分散性;当聚合物浓度由7g·L-1增至8g·L-1时,XG的黏度增加了240mPa·s,而MX70的黏度增加了582mPa·s;1.2%NaCl溶液中,2g·L-1MX70黏度为234mPa·s-1,而XG黏度为95mPa·s;3g·L-1的聚合物溶液,pH值为4时MX70、XG表观黏度分别为284、178mPa·s,pH值为11时MX70、XG表观黏度分别为262、152mPa·s;3g·L-1的聚合物溶液,温度从20℃增至80℃,表观黏度依次下降,但MX70黏度下降率比XG减少18.7%。与XG相比,改性后的黄原胶MX增溶性良好、溶液黏度明显提高、耐温耐盐性增强,对油田钻井液增黏剂的研究及应用具有重要的指导意义。     

阳离子聚丙烯酰胺溶液黏度降低的研究

降低聚丙烯酰胺的黏度对于研究聚合物驱采油及其采出水的处理、煤气化灰渣的循环利用等有重大意义。本文考察了pH值、氧化物及矿化度对阳离子聚丙烯酰胺溶液黏度的影响,实验结果表明当pH值达到8.5时,阳离子聚丙烯酰胺溶液黏度急剧下降;当NaClO加入浓度达到60 mg/L时就能有效的分解聚丙烯酰胺;当NaCl加入量在250 mg/L时就能使聚丙烯酰胺溶液的黏度降低一半。