聚驱后缔合聚合物三元复合驱提高采收率技术

三元复合驱是大庆油田聚驱后进一步提高采收率的重要途径,其驱油体系须保证超低油-水界面张力,且能大幅提高波及能力。通过研究烷基苯磺酸盐（ABS）-缔合聚合物（HAPAM）-NaOH三元复合驱体系的性能,并与超高分子量部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）三元复合体系进行对比。研究结果表明,HAPAM三元复合体系在NaOH浓度为0.5%~1.2%、ABS浓度为0.025%~0.300%时具有良好的界面活性,油-水界面张力可达10^-3mN/m数量级。0.16%HAPAM-0.3%ABS-1.2%NaOH三元复合体系黏度达108.8 mPa ·s,采用HPAM达到相同黏度其浓度为0.265%,因此HAPAM可降低聚合物用量40%。驱油实验结果表明,在相同黏度下,HAPAM三元复合体系在不同孔隙介质中均能提高聚驱后采收率13%以上,比HPAM三元复合体系多提高采收率6%以上。HAPAM三元复合体系具有更高的阻力系数与残余阻力系数、更好的黏弹性以及乳化稳定性,可以为大庆油田聚驱后提高采收率提供新的技术手段。     

有机碱／HPAM二元复合驱体系的研究

针对吉林油田先导试验区现场试验中碱、部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）、污水间配伍性差的问题,室内进行了新型有机碱／HPAM二元复合驱体系研究,确定其配方为：0．8％有机碱NPS-2＋1500—2500mg／LHPAM。性能评价结果表明,此二元复合驱体系可有效降低油水界面张力,与注入水配伍性好,室内驱油采收率比水驱提高17％以上。     

疏水缔合聚丙烯酰胺驱油能力的几种影响因素

疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)在高温高盐油田中的应用已成为近年来聚驱研究的热点之一。本文介绍了该类聚合物在多孔介质中渗流特性和黏弹性的测定方法,并结合疏水缔合聚丙烯酰胺的结构特点,主要从宏观波及系数和微观驱油效率两方面,分析了影响其驱油能力的几种因素,包括有效黏度、黏弹性、界面黏度、水质因素和多孔介质中的临界缔合浓度。结果表明,将HAPAM用于聚合物驱还有一定的局限性。最后提出HAPAM在今后的发展应用中值得重视的一些问题。     

聚丙烯酰胺／有机铬聚合物凝胶体系的制备与评价

以聚丙烯酰胺（PAM）为原料，有机铬为交联剂，制备了PAM／有机铬聚合物凝胶体系。考察了交联剂三氯化铬与醋酸钠质量比及加量、聚丙烯酰胺加量、温度及稳定刺加量对聚合物凝胶体系性能的影响。确定了PAM／有机铬聚合物凝胶体系最佳配方：交联剂加量为3．0％-4．0％，其中三氯化铬与醋酸钠质量比为l：3．5，PAM加量为0．2％-0．3％，稳定剂加量为0．1％-0．2％，甲醛加量为0．2％。性能评价表明，该凝胶体系可适用较宽的温度范围，具有较好的耐温抗盐性，及对不同裂缝性地层的良好封堵能力，具有较好的实际应用价值。     

聚丙烯酰胺聚合的影响因素研究

概述了影响聚丙烯酰胺聚合的主要因素,探讨了丙烯酰胺单体（AM）质量,浓度,PH值与聚合物分子量的关系,研究了反应引发温度对聚丙烯酰胺（PAM）聚合反应的影响以及水解度对聚丙烯酰胺（PAM）分子量的影响。同时对苯二酚（HQ）的性质和阻聚的原理进行了分析,研究认为,影响聚合物聚合的主要因素是阻聚剂含量,反应体系中的酸碱度,引发温度、单体浓度等。实验结果表明,聚丙烯酰胺聚合反应的最佳条件应控制在PH值为11．6,水解度为29％,引发温度为18℃、单体浓度为25％。     

驱油用聚丙烯酰胺

本文综述了聚合物在聚合物驱油中的作用,对比了聚丙烯胺和黄原胶的性能,介绍了聚丙烯酰胺的生产工艺、国外应用于提高石油采收率作业的聚丙烯酰胺产品及新开发的改性聚丙烯酰胺产品。     

纳米ZnO光催化降解HPAM的可行性研究

采用胶体自组装法在玻璃衬底上生长出纳米ZnO颗粒,研究了其对聚合物驱油后产出含聚污水中水解聚丙烯酰胺（HPAM）的光催化降解性能。探讨了HPAM初始浓度、催化剂用量和pH值对光催化效率的影响。结果表明：该纳米ZnO光催化剂适合处理低质量浓度的HPAM;催化剂最佳用量为0．5％;溶液PH值为6左右时,znO的光催化性能最好;在外加0．2％的H2O2后,光催化降解效果可得到进一步的提高;150min后降解可达80％;纳米ZnO光催化剂可多次舌寅弄11用．     

油田污水中聚丙烯酰胺降解机理研究

随着聚合物驱油技术在我国油田的大面积推广,含聚丙烯酰胺的污水产量也在逐年增加。聚丙烯酰胺在为油田生产提高采收率的同时,引起的环境问题也不容忽视,探讨了解聚丙烯酰胺(PAM)的机械、超声、热、生物、化学等方式降解的路径和机理,为聚合物的绿色环保处理提供理论依据,为油田含聚丙烯酰胺污水的处理研究提供参考。     

提高聚丙烯酰胺相对分子质量实验条件研究

聚合物驱已成为老油田提高采收率的重要手段之一,驱油用聚丙烯酰胺相对分子质量约为2 000×104,就相同结构和组成的聚合物而言,相对分子质量越大,增粘性能越好,驱油效率越高。利用精制丙烯酰胺单体、碳酸钠和水为主要原料,采用水溶液均相聚合法,分析了起始反应温度、螯合剂EDTA-2Na的物质的量浓度、水解时间等对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响,确定了较高相对分子质量聚丙烯酰胺的合成条件。结果表明,在起始反应温度为10℃,螯合剂EDTA-2Na的物质的量浓度为0.168 mmol/L,水解时间为5 h时,聚丙烯酰胺相对分子质量最大。     

两种驱油用AP型两性聚合物

本文简述了ＡＰ型性两性聚合物的驱油机理并了其驱油实验。在大港西油田条件下,两性聚合物ＡＰ－１２５驱采收率比水驱提高２４．７％,比高分子量部分水解聚丙烯酰胺驱提高４．３％,显示出良好的开发应用前景。     

近井地带剪切作用对驱油用聚合物溶液渗流特性的影响

在前人的工作基础上设计了一个近井地带剪切模拟装置,选用两种较为典型的聚丙烯酰胺类聚合物——部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)进行室内实验,研究两种聚合物溶液经剪切后的渗流特性。实验结果表明：随着吸水强度的增加,两种浓度为1750 mg/L的聚合物溶液的黏度和黏度保留率快速下降。由于自身的疏水缔合作用,HAPAM溶液剪切后具有高于HPAM溶液的黏度及黏度保留率。在吸水强度10 m³/(m·d)和20 m³/(m·d)条件下剪切两种聚合物溶液,经剪切后的HAPAM溶液的阻力系数和残余阻力系数远大于HPAM溶液的,HAPAM溶液的阻力系数损失率小于HPAM溶液,而残余阻力系数损失率大于HPAM溶液。经剪切后的HAPAM溶液具有更高的驱油效率,剪切后HAPAM的溶液原油采收率损失略高于HPAM溶液的。     

疏水缔合型聚丙烯酰胺(HAPAM)和常规聚丙烯酰胺(HPAM)的增黏机理

疏水缔合型聚丙烯酰胺(HAPAM)与常规聚丙烯酰胺(HPAM)相比具有显著的高效增黏性、耐盐性和理想的耐温稳定性。通过测定HAPAM溶液的电导率和黏度,得到聚合物的临界胶束质量浓度为450 mg/L。通过红外光谱和核磁共振分析,可知HAPAM侧链含有长的烷基链,并且侧链含有双键,这些构成疏水基团,起到疏水缔合作用。扫描电镜观测结果从形态上直接说明了HAPAM和HPAM的增黏和降黏机理,HPAM溶液的表观黏度主是由非结构黏度η_n构成,HAPAM溶液黏度由非结构黏度η_n和结构黏度η_s共同构成。     

疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺的溶液结构的研究

应用流变学方法及扫描电镜,环境扫描电镜手段对疏水缔合聚烯酰胺和传统的超高分子量部分的水解聚丙烯酰胺进行了对比研究。结果表明,在相同浓度的条件下,前者的增粘能力远大于后者。其原因在于前者通过疏水缔合作用在溶液中形成了三维网络状结构。在不同浓度和不同放大倍数的条件下观察到的溶液结构具有一定的自相似性,说明该疏水缔合水溶必聚合物的溶液结构具有一定的分形特性。     

One Factor Influencing the Oil-displacement Ability of Polymer Flooding: Apparent Viscosity or Effective Viscosity in Porous Media?

Abstract

Polymer flooding has been an important process to enhance oil recovery (EOR) worldwide. In practice, partially hydrolyzed polyacrylamides (HPAMs) have many defects including shear degradation and sensitivity to salt. For these reasons, hydrophobically associating polyacrylamides (HAPAMs) have been developed for harsh oil reservoirs. In this work, the properties of two classes of polymers (HPAMs and HAPAMs), including apparent viscosities, effective viscosities in porous media, and oil-displacement efficiencies, are studied. As expected, HAPAM exhibits apparent viscosity enhancement properties due to intermolecular hydrophobic association while HPAM cannot. However, the effective viscosity of HAPAM is always lower than HPAM possibly because of adsorption loss and the reduction in strength of the hydrophobic association through porous media. The tertiary oil recovery increases with the increment of the effective viscosity of polymer. Oil-displacement efficiency of HAPAM is also lower than HPAM at the same concentration of 2,000 mg/L.     

水解度对疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的影响

以丙烯酰胺、丙烯酸钠及疏水单体共聚合成了水解度为25%的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM),采用加强碱在95℃高温下水解的方法,分别获得水解度50%和70%的聚合物,并研究三种不同水解度下HAPAM溶液的性能。实验结果表明:HAPAM水溶液的表观黏度随水解度的增大先增大后降低;不同水解度的HAPAM溶液表现出了一定程度的盐增黏现象,水解度为50%和70%的HAPAM盐溶液随着Ca2+、Mg2+浓度的增加出现相分离;不同水解度HAPAM溶液黏度随剪切速率的增加而降低,表现出明显的剪切稀释性;水解度低的聚合物溶液随聚合物浓度的增加更易表现出黏弹性,而水解度过高时,溶液只能表现出黏性行为;同一水解度的聚合物,随着NaCl浓度的增大,溶液的黏弹性呈现先增大后降低的趋势。图15参15     

聚丙烯酰胺影响原油乳状液稳定性的机理

以不同粘均分子量（用紫外光降解制得,相对分子质量分别为：398万、114万、60万、26万）和不同浓度的聚丙烯酰胺溶液作为水相,和原油配制成含聚原油乳状液。通过对原油乳状液脱水率的测定,考察了聚丙烯酰胺的相对分子质量、浓度对原油乳状液稳定性的影响,同时测定了它们的分配系数和粘度,并与通过加NaCl降粘的聚丙烯酰胺溶液对比考察了聚丙烯酰胺影响原油乳状液稳定性的本质。结果表明：当聚丙烯酰胺相对分子质量大于114万时,将明显增强原油乳状液稳定性;当聚丙烯酰胺相对分子质量低于114万时,其对乳状液稳定性无明显影响。影响原油乳状液稳定性的根本因素是聚合物溶液自身的粘度,与分配系数关系不大。聚丙烯酰胺溶液的自身粘度越大,对原油乳状液稳定性的增强作用越明显。     

甲基丙烯磺酸钠-N,N-二甲基丙烯酰胺-丙烯酰胺耐温抗盐共聚物性能的研究

系统测定了甲基丙烯磺酸钠-N,N-二甲基丙烯酰胺-丙烯酰胺(SMAS-DMAM-AM)三元共聚物在驱油条件下的各项性能;研究了在高温、高盐地质条件下表观粘度的影响因素及变化规律。实验结果表明,三元共聚物的热分解温度明显高于普通聚丙烯酰胺的分解温度;三元共聚物模拟油田矿场水溶液的表观粘度随共聚物浓度、温度和模拟油田矿场水矿化度的变化而变化;三元共聚物表现出优异的耐温和抗盐性能。在90℃、质量浓度为1.5g/L的聚合物模拟油田矿场水溶液中,三元共聚物的耐温和抗盐性均优于国内外同类产品,达到高温、高盐油田聚合物驱油剂的使用要求。     

AM/AA/SMA疏水缔合压裂液稠化剂的研究

疏水缔合聚合物具有独特的流变性、抗温和抗剪切性能,使其可以应用在油气开采领域。以甲基丙烯酸十八烷基酯（SMA）为疏水单体,以AM、AA为水溶性单体,采用胶束聚合法合成了疏水缔合聚丙烯酰胺（HAPAM）。实验确定了HAPAM的最佳合成条件,引发剂最佳用量为单体质量的0.3%,最佳pH值为6,最佳SMA用量为单体质量的0.4%,SDS的最佳用量为SMA质量的30%,链转移剂甲酸钠的最佳用量为2 mg/L。采用红外、荧光、紫外、旋转黏度计等仪器对产品进行分析,确定该HAPAM中存在疏水缔合基团,临界缔合浓度约为500 mg/L,产品具有较好的水溶性、增黏性和抗剪切性,其耐温性和抗盐性也较相同条件下合成的PAM有所改善。采用不同交联剂与该HAPAM进行交联反应,发现其与有机锆的交联性较好。分析认为该HAPAM存在作为压裂液稠化剂使用而进一步深入研究的重要意义。