长效抗剪切聚合物驱油剂的合成及性能

为了提升驱油用聚合物在苛刻油藏环境中的耐温与抗盐性,设计合成了一种以多元胺-丙烯酸甲酯为聚合前体,具有超支化结构的聚酰胺-胺类单体,并在此基础上合成了一种长效抗剪切聚合物(LSRP)。考查了聚合单体浓度、引发温度、聚合时间、引发剂组成和加量及水解度等因素对LSRP溶液黏度的影响,采用FTIR和1HNMR表征了单体及聚合物结构,对聚合物增黏、抗剪切、抗盐、注入性及驱油性能进行了评价。结果表明:聚合物LSRP具有较好的增黏能力、抗剪切性和稳定性,当原油黏度70～300 m Pa·s时,室内驱油实验采收率较水驱增加20%以上,矿场试验注入后期压力平稳上升。     

聚合物流变性对非均质油藏波及效率的影响

研究聚合物溶液的流变性与其在非均质油藏中渗流特性之间的关系,可为进一步发挥聚合物驱在海上油田的应用效果提供理论依据。结合海上某油田砂岩稠油油藏实际的非均质性特征,研制出一种能在高压下模拟驱油体系在油藏深部渗流的层内非均质性二维可视填砂模型,实验筛选出同一剪切速率下,剪切黏度近似相等,但流变性差异较大的3种驱油体系,并以固定剪切速率的注入方式进行渗流实验。实验表明,3种驱油体系驱替后,在模型中均呈现楔形的剩余油分布状态,但透光面积和渗流规律存在较大差异。聚合物溶液的流变性能够延缓注水进入无效循环的阶段,从而改善低渗透层的水驱油波及效率,表现为幂律指数n越小,波及效率越高。     

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。     

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。     

海上油田部分水解聚丙烯酰胺类聚合物浓度现场快速检测方法及其应用

传统淀粉-碘化镉法部分水解聚丙烯酰胺类聚合物浓度检测测试步骤繁琐,需要通风橱等大型设备,海上平台普遍不具备检测条件,只能采用"平台取样—船只运输—陆地化验"的测试模式,检测周期长、时效性差、测试成本高。为此,建立了注入端"差值定氮"及采出端"微滤膜-差值定氮"聚合物浓度检测方法,室内及现场应用均表明,该方法准确性高(相对误差3%,相对标准偏差2%)、测试简便快捷、设备轻巧便携,实现了海上聚合物浓度的现场快速检测。     

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。