聚合物驱采油污水增黏稳黏剂SC的研制

针对影响污水聚合物溶液初始黏度和稳定性的主要因素,从消除或降低其对聚合物溶液影响的角度,研制开发出了既能较大幅度提高聚合物溶液初始黏度又能使黏度保持相对稳定的采油污水增黏稳黏剂SC.孤东油田采油污水经SC处理后配成1500mg/L聚合物溶液,初始黏度提高38%以上,略高于清水配母液污水稀释聚合物溶液,40d后的黏度比污水、清水聚合物溶液分别高出85.9%和61.2%.SC处理采油污水后可以代替清水配制聚合物溶液.     

MTGase聚合的酪蛋白酸钠生物聚合物的物化性质

研究了微生物转谷氨酰胺酶(MTGase)对酪蛋白酸钠(SC)的聚合作用,以及相应形成的生物聚合物的一些物化性质,包括分子质量范围、粘度及热稳定性等．SDSPAGE和GPC分析显示,SC经MTGase聚合后,生成分子质量更高的生物聚合物．MTGase的催化时间不同,生成的生物聚合物分子质量及其分布也有所不同．布拉班德粘度计分析显示,在相同蛋白质量分数下,经MTGase聚合形成的SC-生物聚合物溶液的表观粘度显著高于SC溶液的表观粘度(达2～4倍)．加热处理实验显示,SC-生物聚合物溶液的热稳定性显著高于未经聚合的SC溶液,而DSC分析则显示不同温度下MTGase聚合形成的SC-生物聚合物的耐热性能有所不同,更高温度(50℃)下形成的生物聚合物的耐热性能更强(与37℃相比)．     

阳离子丙烯酰胺型疏水单体与丙烯酰胺共聚物水溶液黏度的研究

将阳离子水溶性表面活性大单体二甲基十六烷基(2-丙烯酰胺基丙基)溴化铵(DHAB)与丙烯酰胺通过自由基混合胶束聚合和溶液聚合法合成了具有不同疏水单体含量、不同缔合强度的疏水聚合物,在80℃条件下用表观黏度法研究了疏水单体含量(0.05 mol%～0.15 mol%)不同的聚合物溶液的缔合强度和温度对聚合物溶液表观黏度及流动活化能的影响.当疏水单体含量为0.15 mol%时,临界缔合浓度约为0.15wt%;实验结果表明外加盐(NaCl、CaCl2)对该类型的聚合物具有明显的盐增黏效应.     

聚合物不熟化配注工艺可行性试验研究

为了简化聚合物配注工艺、降低地面投资、提高聚合物溶液的有效黏度,开展了聚合物不熟化配注工艺的可行性试验研究。试验结果表明,不熟化的聚合物溶液,聚合物分子呈溶涨卷曲状态,能大幅度减少机械降解和生物降解的影响,有效提高聚合物溶液的黏度。不熟化的聚合物溶液,到达注聚井井底时,形成了完全溶解的均匀溶液,能够满足注聚需要。采用聚合物不熟化配注工艺,可以大幅度降低地面基建投资,节省大量的人力和物力。     

可溶性聚吡咯的合成及其光致发光性能

以三氯化铁为氧化剂,采用一步法制备了N-乙烯吡咯的聚合物,通过红外光谱和核磁共振表征了聚合物结构,采用紫外光谱、扫描电镜和荧光光谱研究了聚合物的形貌和光致发光性.实验表明,聚合物易溶于常见的有机溶剂,可通过旋转涂膜法制备出表面均匀的棕色薄膜.荧光光谱研究表明:聚合物在四氢呋喃溶液中表现出良好的光致发光性能,以430 nm最佳波长激发时,聚合物的最大发射波长为520 nm,发绿光;当聚合物质量分数在0.007%～0.5%之间时,随溶液浓度增大,最大发射波长逐渐红移,最大荧光强度随溶液浓度提高呈现先增大后减小的变化趋势,当聚合物质量分数为0.03%时,荧光强度达到最大值.     

DEAEMA-co-SVS聚合物的制备与 CO2开关性能

以甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAEMA)和乙烯基磺酸钠(SVS)作为单体通过自由基聚合的方法合成了一种新型的CO_2开关的高分子表面活性剂:聚(甲基丙烯酸二乙氨基乙酯-co-乙烯基磺酸钠),命名为聚(DEAEMA-co-SVS).通过表面张力和界面张力的测量研究了该物质的表面活性及CO_2开关性能,并探究了该物质的CO_2开关机理.研究表明:该聚合物能有效的将水的表面张力降低至37.279 m N/m,将甲苯/水的界面张力降至4.9 m N/m;聚合物水溶液在通入CO_2时,叔胺基团在CO_2的作用下发生了质子化作用,形成了大量的季铵盐,溶液由乳白色变为澄清态,并且其表面张力明显升高(42.636 m N/m);在60℃下通入N2,叔胺基团失去质子化,溶液变回原始状态.将聚合物水溶液和甲苯混合能形成稳定的乳液,且该乳液能在通入或去除CO_2时实现破乳和再乳化;甲苯的量不同均可以形成稳定的乳液并在通入CO_2后破乳:聚合物水溶液浓度低于0.25 wt%时,形成的乳液不稳定.     

交联聚合物溶液驱油效果的实验研究

采用岩心驱替实验方法研究了部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝形成的交联聚合物溶液在均质岩心和非均质岩心中的驱油效果。在气测渗透率为 1.5 μm2 的均质岩心中 ,利用交联聚合物溶液驱油 ,可以在水驱的基础上提高采收率 15 .5 % ,在聚合物驱的基础上提高采收率 4 .4个百分点 ;在渗透率变异系数为 0 .72的非均质岩心中 ,交联聚合物溶液驱油可以在水驱的基础上提高采收率 12 .7% ,在聚合物驱后再利用交联聚合物驱油 ,还能提高采收率 3.7个百分点。在非均质岩心中 ,交联聚合物溶液的驱油机理是 :该溶液先在大孔道中吸附和滞留 ,以提高流动阻力 ,然后逐步发生液流改向 ,使后续注入流体转向低渗透层 ,从而提高采收率。     

聚合物对孤岛沥青质模拟油/水界面性质的影响

用挂片法和双锥摆法测定了聚合物溶液/沥青质模拟油体系的界面张力和界面剪切粘度,并对聚合物浓度对其的影响进行了分析.结果表明,聚合物使沥青质模拟油/模拟水体系的界面张力增加,聚合物的存在会影响沥青质在界面处的吸附速度和吸附量,导致沥青质界面膜强度降低.聚合物浓度较低时,聚合物溶液/沥青质模拟油体系的界面剪切粘度低于模拟水/沥青质模拟油体系的界面剪切粘度,聚合物浓度较高时则相反.     

多巴胺端基聚磺基甜菜碱的表面改性及其表面抗蛋白吸附性能

将具有黏附性的多巴胺基团和具有亲水抗污性的聚甲基丙烯酸磺基甜菜碱(PSBMA)结合,利用原子转移自由基聚合方法合成了多巴胺(DOPA)端基修饰的两性离子聚合物DOPA-PSBMA,并且通过简便的聚合物溶液浸涂方式对硅片进行表面改性。研究发现,DOPA-PSBMA具有温度响应性,其高临界溶解温度(UCST)为22~35℃;该聚合物可通过溶液自组装有效黏附于硅片表面,且在37℃和4℃时,改性硅片均具有良好的抗蛋白吸附性能,说明温度对DOPA-PSBMA改性表面的抗蛋白吸附性能基本无影响。     

等粘度聚合物溶液对驱油效果影响研究

通过室内物理模拟实验,设计等黏度驱替实验中两种不同相对分子质量(1.9×107和2.5×107)聚合物溶液的黏度为78.9mPa·s(45℃下),对比了两者的黏弹性及其在等速注入和恒压注入下的驱油效果。实验结果表明,在等速注入和恒压注入,通过降低聚合物相对分子质量提高聚合物溶液浓度保持聚合物溶液黏度不变,低分子量高浓度方案化学驱采收率比高分子量低浓度方案提高近一个百分点;以等速方案最高压力恒定注入方案的化学驱采收率最高;在注入PV数相等时,相同黏度的两种不同聚合物交替注入驱方案驱油效果要优于这两种聚合物整体段塞驱方案。     

数值模拟黏弹性聚合物溶液在突扩收缩孔道中的流动特征

三次采油技术的实践表明,聚合物驱技术既能扩大波及系数,又能提高驱油效率.为了从理论上清楚地认识黏弹性聚合物溶液的微观渗流特征,提出了用同位有限体积法对黏弹性聚合物溶液在简化油藏微观孔道模型中的流动特征进行数值模拟,建立了黏弹性聚合物溶液在突扩收缩流道内流动的数学模型,利用有限体积方法对数学模型进行离散求解,得到了流函数...     

污水配制污水稀释聚合物溶液黏度影响实验研究

为了研究渤海油田聚合物驱中产出污水对配制新鲜聚合物溶液性能的影响,通过室内模拟方法,研究了高温高盐条件下(82℃、矿化度为10×10~4mg/L),产出污水中残留聚合物浓度、乳化油含量及固体悬浮物含量等因素对聚合物干粉溶解及目标液性能的影响。实验结果表明:随着污水中残聚浓度的升高,所配制的聚合物母液及溶液的表观黏度增大、抗剪切作用增强;当残聚浓度大于600 mg/L时,母液黏度提高率在10%以上;随产出污水中含油及悬浮物浓度的增加,聚合物溶液抗剪切作用增强,而溶液黏度先呈缓慢降低的趋势。当污水含油量与悬浮物浓度超过100 mg/L时,所配制的聚合物母液和目标液黏度都快速下降。"污配"对母液和目标液的溶解、黏度及抗剪切作用产生了较大的影响,因此,在利用保聚污水配聚回注地层时,应尽可能保留残留聚合物而严格控制污水中含油和悬浮物的含量。     

聚合物溶液在地层渗流过程中粘弹性变化规律研究

研究了聚合物溶液在多孔介质中的流变特征。分析了聚合物溶液渗流过程中的弹性变化及其影响因素。结果表明,聚合物溶液的黏度在近井地带下降较大,随着推进距离的增加,降解率逐渐减小,保持较高的工作黏度;聚合物溶液在渗流过程中,弹性的变化分为两个阶段:解缠时产生的弹性和拉伸时产生的弹性。相同黏度聚合物溶液,低分子量聚合物溶液,因为浓度较高,分子链间的缠绕度大,解缠弹性较大。解缠弹性和拉伸弹性都改变井底压力梯度,提高驱油效率。     

疏水缔合聚合物溶液性能及其驱油效果

针对胜利油田高温高盐的油藏环境,设计合成了一种具有梳型结构的疏水缔合聚合物,系统考察了该聚合物溶液的增黏性、耐温抗盐性、长期稳定性、注入性和驱油效果。实验结果表明,随着浓度的增加,溶液黏度呈指数增长,增黏性强。在高温高盐条件下,该疏水缔合聚合物溶液黏度均比常规聚丙烯酰胺溶液高,表现出优异的耐温抗盐性能。在90℃条件下,随老化时间增加,溶液黏度先增加后降低,60 d后溶液黏度值大于40 mPa·s,表现出优异的长期稳定性。随注入量增加,压力先增加后趋于平衡,达到0.5 MPa,表明其注入性良好。当注入浓度一定时,随着注入倍数的增加,提高原油采收率幅度先增大后趋于稳定;当注入倍数一定时,随疏水缔合聚合物浓度的增加,提高采收率幅度增大。     

S~2-对聚合物黏度的影响

通过分析油田采出污水中聚合物黏度的变化,考察S2-对聚合物黏度的影响;根据S2-对聚合物降黏作用前后红外、核磁数据,探讨S2-降低聚合物黏度的机制。结果表明:随着油田污水中S2-质量浓度增加,聚合物黏度下降,6mg/L的S2-能使1.7 g/L聚合物溶液黏度降到10 mPa.s以下;含S2-的模拟污水配置的聚合物在波数3 100 cm-1和化学位移为6.00时产生了C=C键峰,溶液中产生了带有双键的新物质;在降黏过程中发生了自由基链式反应,使聚合物长链断裂成小分子物质;可通过抑制自由基的产生来保持聚合物的黏度。     

新型耐温抗盐聚合物增黏剂的合成及性能评价

以丙烯酰胺(AM)和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,在交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和水溶性偶氮引发剂存在的条件下,采用溶液聚合法合成了阳离子型水凝胶。根据高分子间异性电荷静电相吸的分子复合原理,将阳离子型水凝胶溶液与阴离子型HPAM溶液复配成复合型聚合物。对复合型聚合物的增黏、耐温、热稳定、耐盐和剪切流变性进行了评价。结果表明,阳离子型水凝胶溶液的加入可以提高HPAM溶液的黏度,当阳离子型水凝胶溶液和HPAM溶液质量浓度均为2 000 mg/L、阳离子度为5%、体积比为1∶1时,其增黏效果最好。25℃时,在剪切速率为170 s-1的条件下,黏度由单一HPAM溶液的31.1 mPa·s增加到复合溶液的46.8 mPa·s。研究表明,复合溶液具有良好的耐温、耐盐性能,其热稳定和剪切流变性能都得到了明显的改善。     

孔隙介质对HPAM交联性能的影响

聚合物溶液在通过孔隙介质时产生的剪切降解作用与流速有关,流速越大,剪切降解越严重。流经孔隙介质后的聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数明显低于原始聚合物溶液,交联效果也明显差于原始聚合物,产生弱交联需要更高的聚合物浓度和交联剂浓度。因此在室内评价调剖剂性能时,应考察在一定流速下流经孔隙介质后的聚合物的交联情况。同时也说明,聚合物驱产出液中的聚合物在一定条件下可以通过弱交联技术实现增粘回注。     

交联聚合物溶液流动特性及其评价方法

依据大庆油田交联聚合物深度调剖技术矿场试验需求,通过井口取样和进行化学剂浓度检测分析,对矿场交联聚合物溶液配制工艺的合理性进行了评价.在此基础上,从阻力系数、残余阻力系数、传输能力和流动成胶等方面对交联聚合物溶液的流动特性进行了实验研究.实验结果表明,由于分子结构上的不同,交联聚合物溶液在流动性质方面与聚合物溶液间存在明显差异.     

聚砜在四氢呋喃中的普适标定

用高效体积排斥色谱法、小角激光光散射法和稀溶液粘度法研究了聚砜和聚苯乙烯在四氢呋喃中的稀溶液性质。结果表明,此两种聚合物遵从共同的流体力学体积普适标定关系。订定了聚苯乙烯在四氢呋喃中25℃时的Mark-Houwink方程。用Stockmayer-Fixman理论估算了聚苯乙烯的无扰尺寸。     

聚酰亚胺纳米线阵列的制备及浸润机理研究

采用聚合物溶液浸润模板的物理方法,以聚酰胺酸溶液为前驱体,氧化铝膜为模板,制备了聚酰亚胺纳米线阵列,并用扫描电镜对纳米线阵列形貌进行表征.通过测量纳米线阵列的高度来表征聚合物溶液在纳米管中的流动距离,结果表明聚合物溶液在纳米尺度上的流动行为符合Lucas-Washburn方程.并探讨了聚合物溶液浓度对浸润机理及纳米结构形成的影响,有助于更好地控制模板中形成的纳米阵列结构.