丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/ N-烷基丙烯酰胺三元共聚物水溶液特性研究

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-烷基丙烯酰胺(N—AAM)为单体，合成了AANA三元共聚物，并与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比较，讨论了三元共聚物(AANA)的水溶液特性。芘荧光光谱分析和激光光散射仪测量结果表明，AANA由于引入了疏水性单体，在水溶液中形成了分子间的疏水缔合作用，使得AANA在水溶液中具有较大的均方旋转半径，与HPAM相比，AANA具有更好的耐温抗盐性能。实验结果表明，AANA中引入的疏水性单体形成的缔合作用愈强，愈有利于改善聚合物的耐温抗盐性能。     

丙烯酰胺-丙烯酸钠反相微乳液共聚合

采用电导率法及Tyndall效应研究了白油／(Span80 Tween60)／(丙烯酰胺 丙烯酸钠)水溶液体系，得到了一系列反相微乳液的拟三元相图。在40℃下，可以得到最大水相增溶量的HLB值为8．5，此时，单体丙烯酰胺-丙烯酸钠占油水两相的质量分数为20％。在反相微乳液中进行了丙烯酰胺-丙烯酸钠的聚合反应，考察了引发体系对产物HPAM相对分子质量的影响，得知(NH4)2S2O8-SO2为较好的引发体系。应用动态光散射和扫描电子显微镜(SEM)表征微乳液，得到微乳液中聚合物的平均粒径约60nm，而水溶液中聚合物的平均粒径为几百nm。     

疏水基改性聚丙烯酰胺的研究

水解型聚丙烯酰胺 (HPAM)通过化学接枝反应在其大分子亲水主链上引入少量的十六碳疏水基团的支链 ,得到一种疏水基改性的接枝共聚物———水解型聚丙烯酰胺接枝十六醇(HPAM -g-HDO)。流变性能测定表明 ,HPAM -g-HDO的抗盐、抗剪切等性能较HPAM有明显提高 ,是一种性能优异的驱油用增稠剂。     

丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸钠/全氟己基乙基甲基丙烯酸酯三元共聚物的疏水缔合性质

采用胶束聚合法制备了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸钠/全氟己基乙基甲基丙烯酸酯三元含氟碳基团的水溶性疏水缔合共聚物,用傅里叶变换红外光谱对该共聚物的结构进行了表征,用热重分析研究了它的热稳定性。表面张力测定结果表明,该共聚物在临界胶束浓度处的表面张力达到33.7mN/m;溶液的表观黏度测定结果表明,该共聚物具有较好的缔合性质和耐温耐盐性能;动态激光光散射表征结果显示,该共聚物聚集体的平均流体力学半径(Rh)随温度的升高而增大,在钙离子存在时,该共聚物聚集体的Rh随钙盐溶液质量浓度的增加变化不大,表明其具有较强的抗钙能力。     

丙烯酰胺/丙烯酸钠/N-辛基丙烯酰胺疏水缔合共聚物的合成及水溶液性能研究

利用酰卤的胺解反应制备了疏水单体N-辛基丙烯酰胺(C8AM)，并对其结构进行了表征。以氧化还原体系为引发剂，采用胶束聚合方法制备了疏水缔合水溶性共聚物聚(丙烯酰胺／丙烯酸钠／N-辛基丙烯酰胺)。研究了盐水溶液中疏水单体含量对特性粘数和Huggins常数的影响，以及聚合物浓度、表面活性剂含量、无机电解质NaCl和CaCI2含量、温度及剪切速率对聚合物水溶液表观粘度的影响。结果表明，随疏水基团含量增加，特性粘数[η]减小、Huggins常数增大；共聚物亚浓溶液的表观粘度随疏水基团含量的增加而增加，随温度、剪切速率的增加而降低，共聚物在NaCl、CaCl2盐水溶液中出现盐增粘现象。     

油田用两性聚丙烯酰胺的合成及性能

针对驱油用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)耐温抗盐性差的缺点,以偶氮二异丁腈、过氧化氢和氯化亚铁为引发剂,叔丁醇为链转移剂,脲为助溶剂,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,通过水溶液聚合法制得相对分子质量大于10×106、溶解性较好的两性聚丙烯酰胺。较佳工艺条件为:w(总单体)=35％[m(AM)／m(AMPS)／m(DMC)=0．8／0．15／0．05], w(偶氮二异丁腈)=(7～10．5)×10-5,w(过氧化氢)=(2．8～4．2)×10-5,w(叔丁醇)=0．035％～0．07％,w (脲)=1．4％～2．1％,w(EDTA)=0．035％;引发温度为2～5℃,pH=6～7。结果表明,自制两性聚丙烯酰胺较HPAM的耐温耐盐性能有了明显提高。     

搅拌器对丙烯酰胺/丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸相转变-反相乳液聚合的影响

通过相转变法制备了丙烯酰胺(AM)/丙烯酸(AA)/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)水溶液-煤油乳液,再对该乳液进行反相乳液聚合得到AM/AA/AMPS聚合物乳液,利用显微镜、黏度计等考察了双叶弯叶桨(A)、三叶折叶桨(B)、四叶平直桨(C)、锚式(D)和框式(E)搅拌器对相转变-反相乳液聚合体系的散热和聚合物乳液性能的影响。实验结果表明,不同搅拌器下聚合体系达到的最高温度的高低顺序为:ACEBD。不同搅拌器所得聚合物乳液的黏度大小顺序为:ACEBD;Mn的大小顺序为:ACEBD。搅拌器的散热能力越差,聚合物乳液的相对分子质量分布越宽。双叶弯叶桨搅拌器更适于相转变-反相乳液聚合,所得聚合物乳液的静置稳定时间大于90 d。     

乙醇胺对聚丙烯酰胺溶液黏度的影响

针对如何提高聚丙烯酰胺(HPAM)黏度的问题,考察了有机碱乙醇胺对HPAM黏度和渗流特征的影响。实验发现,乙醇胺对HPAM具有明显的增黏效果,随着热老化时间的延长,增黏效果越显著;乙醇胺可以提高HPAM的阻力系数和残余阻力系数,乙醇胺-HPAM体系具有更优的流度控制能力。此外,通过对乙醇胺-HPAM体系开展微量热,剪切流变和冷冻蚀刻电镜研究,发现乙醇胺与HPAM分子在溶液中存在较强的分子间相互作用,HPAM分子之间借助有机碱反离子形成松散的网络结构导致体系黏度增加。     

水解聚丙烯酰胺/胞外多糖复合体系的流变性

为探究聚合物驱油体系中柔性、刚性大分子间的相互作用,详细研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM,柔性分子)和深海中温菌Wangia profunda SM-A87分泌的阴离子胞外多糖(EPS,刚性分子)复合体系的流变性.研究结果表明,HPAM和EPS在亚浓溶液区的氢键复合具有降黏效应,这在氢键复合物体系中鲜见报道.随溶液中...     

疏水缔合聚丙烯酰胺溶液挂壁与粘度的关系

研究了NaCl和CaCl2浓度对部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和疏水缔合聚丙烯酰胺（HAP）溶液挂壁与粘度的影响。结果表明，随着NaCl浓度增加，HPAM溶液的粘度降低，且溶液没有挂壁现象出现；随着CaCl2浓度增加，HPAM溶液的粘度先急速降低，再有所增加，当CaCl2质量浓度大于299．7mg／L时，粘度则又缓慢降低，溶液也没有挂壁现象出现。而对于HAP．随着NaCl浓度增加，其粘度先降低后增加，当NaCl质量浓度达到10000mg／L时，溶液出现挂壁现象；随着CaCl2浓度增加，HAP溶液的粘度先上升后降低，当溶液中CaCl2质量浓度达到149．8mg／L时，HAP溶液出现挂壁现象。HAP中疏水基团的相互作用是引起HAP溶液挂壁的主要原因。     

环烷基石油磺酸钠胶束增溶及乳化携油作用分析及应用

为了揭示环烷基石油磺酸钠在砾岩油藏聚合物/表面活性剂二元复合驱中对提高采收率的影响,利用激光粒度仪和紫外分光光度仪测定了环烷基石油磺酸钠溶液的胶束尺寸和增溶量,利用微流控模型驱替实验和岩心驱替实验研究了环烷基石油磺酸钠乳化对提高采收率的影响.结果表明,与十二烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸钠相比,同浓度下环烷基石油磺酸钠胶束...     

三元复合驱中表面活性剂的应用与发展

介绍了近年来油田三元复合驱中常用表面活性剂的应用与发展概况,尤其对石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐和a?烯烃磺酸盐的性能与改进进行了重点介绍。建议应重点开发原料广泛、活性高的表面活性剂,根据现场需要改进分子结构,对性能独特的孪连表面活性剂、氟碳烷基磺酸盐、苯烷基磺酸盐等表面活性剂予以关注,以适应油田开发的需求。     

锦州9-3油田二元复合体系研究

聚合物+表面活性剂二元复合驱是在三元复合驱基础上,删除碱成分形成的复合驱,可有效避免高浓度碱对地层造成的危害,具有一定实用优势。海上油田绥中36-1减压馏分油芳烃含量高,与其合成的石油磺酸盐与原油配伍性好,界面活性强,适合于无碱复合驱油体系。针对锦州9-3油田条件,通过室内实验优选出适合该地区开发的二元复合体系配方,并对该体系的热稳定性、抗剪切性能、耐盐性能、乳化性能、过滤性、吸附性、注入性能和驱油性能等方面进行评价。研究认为,该配方各方面性能均符合施工要求,适用于海上油田的开发应用。     

三次采油用烷基苯磺酸盐类表面活性剂研究

介绍了以抚顺洗化厂的重烷基苯为原料经切割筛选,采用SO3降膜式磺化工艺合成出烷基苯磺酸,再经中和、复配,研制出了性能稳定的烷基苯磺酸盐,室内评价结果表明,该表面活性剂能与大庆原油形成10^-3mN/m数量级的超低界面张力,而且界面张力性能稳定,其三元复合体系驱油效率砒水驱提高20%以上,同时,实现了表面活性剂的国产化配方,大大降低了三元复合驱成本,为大庆油田以烷基苯磺酸盐为主表面活性剂大面积推广三元复合驱奠定了理论和实践基础。     

大庆油田强碱三元复合驱表面活性剂配方优化

烷基苯磺酸盐表面活性剂的性能直接影响强碱三元复合驱的开发效果。通过研究原油组成、油砂吸附等对烷基苯磺酸盐表面活性剂浓度及强碱三元复合体系界面张力的影响,建立了原油分子量与表面活性剂当量之间的定量匹配关系。结果表明,依据该定量匹配关系选择合适当量的表面活性剂可使三元复合体系与大庆地区 不同原油间达到超低界面张力,提高了强碱三元复合体系的适应性;原油组成影响表面活性剂在油水相中的分配比例,原油中的沥青质含量越高,水相中的表面活性剂浓度越低,原油组成对表面活性剂当量的影响较小;油砂吸附改变了表面活性剂的当量及组成分布,导致三元体系中表面活性剂的浓度降低、三元体系界面张力升高,可采取增加高碳组分、调整表面活性剂当量的方法,扩大复合体系在地下运移过程中的超低界面张力作用距离。图11表3 参16     

烷基苯磺酸盐表面活性剂结构分析及性能评价

通过研究分析国内外几种烷基苯磺酸盐表面活性剂的结构特征,给出单、双磺酸盐的含量、纯度、相对分子质量分布及结构组成。并对这几种表面活性剂进行界面活性、粘度、热稳定性及吸附等性能评价,筛选出适合弱碱三元复合体系的国产烷基苯磺酸盐表面活性剂。     

Effect of active species in crude oil on the interfacial tension behavior of alkali/synthetic surfactants/crude oil systems

The effect of active species present in crude oil on the interfacial tension （IFT） behavior of alkali/synthetic surfactants/crude oil systems was studied. The system consisted of heavy alkyl benzene sulfonate, sodium chloride, sodium hydrate and Daqing crude oil. Experimental results indicated that active species would diffuse from oil/aqueous interface to aqueous phase and finally an equilibrium could be reached in the system with increasing contact time. Moreover, the minimum IFT and equilibrium IFT values increased with increasing contact time and a linear relationship existed between dynamic IFT and f^-1/2 when IFT value approaching the minimum and after the minimum IFT was reached. This indicated that the dynamic IFT-time behavior was diffusion controlled. The oil and aqueous phases were analyzed by infrared （IR） spectroscopy. IR spectra of oil and aqueous phases illustrated that the content of active species in the oil phase decreased, but the content of active species in the aqueous phase increased after alkali reacted with crude oil. This indicated that the active species present in oil played an important role in reducing IFT.     

大庆油田"三元""二元""一元"驱油研究

“大庆油田驱油用烷基苯磺酸盐的合成”项目的研究工作,从分子水平上基本掌握和控制了三次采油用的烷基苯磺酸盐的结构,并取得了拥有自主知识产权的系列产品,产品性能与国外ORS-4l产品相当。通过选择合适的表面活性剂二元前置段塞,获得了低界面张力的二元体系,减少了三元复合驱的油水乳化。通过三元配方中加入防垢剂减少甚至防止油层结垢。表面活性剂聚合物二元复合体系可以最大限度发挥聚合物的粘弹性,减少乳化液处理量,彻底清除由于碱的存在引起的地层及井筒结垢现象,在化学剂成本相同的情况下,可以达到与三元体系相同的驱油效果。大庆油田一元驱——高浓度聚合物提高采收率研究及矿场实验取得了满意的效果,在提高采收率幅度上与三元复合驱的结果完全接近。尤其重要的是,在驱油效果相当的情况下,高浓聚合物驱经济合理性优于三元复合驱。试验室研究和矿场生产试验表明：高浓度聚合物驱和三元复合驱适合于高渗透的低温油藏;其中高浓度聚驱更适合于非均质严重的油藏;三元复合驱适合于非均质不太严重的油藏;二元复合驱更适合于高、中渗透的中温和低温油藏;活性剂驱更适合于低渗透油藏和比较均匀的中渗透油藏。大庆油田研制的三元、二元、一元驱现场试验证实采收率提高值均达到20％以上。     

碱酸复合解堵技术的研究与应用

针对卫城油田浅层区块低温、低压、低含水率、高黏度井采用常规土酸酸化效果不佳的情况,提出了碱酸复合解堵技术。该技术借鉴综合了三元复合驱和CO2驱的优点,采用前置驱油体系和后置酸液体系,前置驱油体系主要组分为瓜胶、交联剂、烷基苯磺酸钠、Na2CO3和NaHCO3,利用三元复合驱驱油原理,剥离驱替黏附于岩石孔隙表面的原油,避免生成酸渣;后置酸液体系为常规土酸酸液,主要作用是除污扩孔,以及与前置驱油体系反应放出热量、CO2气体降黏、促排。室内实验和现场应用结果表明,碱酸复合解堵技术前置驱油体系能为后置酸液体系解除地层污染创造良好条件,酸碱反应生成大量的CO2气体及放出的热量与酸液有效结合能很好解决低温、低能和低含水井的有机污染和无机污染问题。