缓交联纳米微球的合成及控水性能

为了解决高温高盐塔河气井过量产水影响采收率的难题,对聚醋酸乙烯酯纳米微球进行了改良,加入改性聚丙烯酰胺使其在140℃下具有缓交联性能,确保微球溶液能到达更远的范围并在指定的位置膨胀.研究了微球缓交联功能的主要影响成分和缓交联效果,对比了三种微球的抗剪切性能,并观测了微球在塔河地层条件下膨胀的形态变化,表明了纳米微球高温控水的作用方式.根据塔河气井现场岩心进行了控水实验,证明此微球具有很强的控水性能和高温选择性,并对其选择性机理进行了分析,扩大了微球控水的应用范围.     

纳米茉香精流变性能研究

采用ARG2 Rheometer型流变仪考察了温度对聚氰基丙烯酸正丁酯(PBCA)纳米大花茉莉香精体系流变性能的影响.主要对其进行了5～50℃的温度循环扫描,并对5℃、25℃和50℃三个温度下的纳米香精体系的流变性能进行了研究.结果发现:纳米香精的黏度曲线在温度循环扫描中基本重合,黏度与温度呈反比关系.不同温度下的纳米香精体系呈现了不同的黏弹性特征,5℃下主要呈黏性特征,25℃下则以弹性特征为主,50℃下体系由黏性特征逐渐转变为以弹性特征为主.该纳米香精符合Herschel-Bulkley流体模型,纳米香精体系经测定属于剪切变稀的假塑性流体,其表观黏度在低剪切速率时较高,随着剪切速率的增大急剧下降,在剪切速率大于1S-1纳米香精的黏度逐渐趋向平缓.     

碾磨力场作用下部分水解聚丙烯酰胺溶液的黏度变化

将磨盘形力化学反应器应用于部分水解聚丙酰胺 ( HPAM)的改性 ,通过碾磨次数的变化得到了不同碾磨次数的部分水解聚丙烯酰胺样品 ;实验研究了碾磨过程中 HPAM特性黏数及表观黏度的变化 ;考查了剪切速率及老化时间对碾磨后 HPAM溶液黏度的影响 .结果表明 :碾磨使HPAM特性黏数及表观黏度均有不同程度的下降 ,但抗剪切性能有所增强     

改性纳米SiO2超支化共聚物在中低渗油藏提高采收率的性能研究

为了提高中低渗油藏的采收率，采用自由基聚合反应合成了一种以改性纳米SiO₂为核、聚丙烯酰胺为亲水支链的改性纳米SiO₂超支化共聚物(MSHP)．通过一系列的实验对MSHPs的结构与流变性能进行了表征，结果表明，MSHPs具有良好的稳定性、平均粒径小，为210 nm，并具有均匀的网状交联结构；使用幂律方程对不同条件下MSHPs的流变曲线进行拟合，质量浓度提高，K值增大，溶液的黏度增大；对于质量浓度为1 000 mg/L的聚合物溶液，温度提高至75℃，K值从15.510降低至8.915，增黏效果下降；而矿化度提高后，溶液表观黏度降低，高剪切速率下，出现剪切变稠现象．油滴剥离与岩心驱替实验表明：相同浓度条件下的SDS溶液加入1 000 mg/L的MSHPs后，油膜剥离速度显著提高；一次水驱含水率为98%后注入0.5PV的MSHPs和后续水驱后，可进一步提高中低渗岩心的采收率分别为12.1%和14.2%.     

不同分子量级苹果果胶的流变性评价

采用5种不同截流分子量(MWCO)的超滤膜分离苹果果胶,系统考察了浓度、温度、pH值、剪切速率、糖和盐对不同分子量苹果果胶流变学性能的影响.结果表明:苹果果胶溶液表观黏度随剪切速率的增高而逐渐降低,随浓度增大而增大,表现为典型的剪切稀化型非牛顿流体;果胶液表观黏度与其分子量成正比,与溶液温度成反比;pH值对果胶液黏度影响很大;蔗糖对苹果果胶液的黏度起促进作用,而盐会明显降低胶体溶液的表观黏度.     

耐温抗盐三元聚合物的合成及性能评价

利用微乳液介质合成了丙烯酰胺(AM)-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)-苯乙烯(St)三元聚合物(AM-AMPS-St).考察了引发剂用量、单体摩尔比、反应温度、时间对聚合反应的影响.测定了聚合物水溶液的表观黏度,表明其有良好的耐温耐盐抗剪切性能.     

高浓度聚合物驱所用聚合物性能研究

针对喇嘛甸油田高浓度聚合物驱所用聚合物,利用PHYSICA MCR300型流变仪研究了其浓度、分子量及矿化度对溶液流变性和黏弹性的影响。结果表明:在一定范围内,聚合物溶液的表观黏度随着剪切速率的增加而降低,表现出假塑性流体的特性。聚合物浓度、分子量增大时,溶液的表观黏度、储存模量和损耗模量均增大;相应的储存模量和损耗模量曲线都有一个交点。所对应的角频率随聚合物浓度、分子量增大而减小。水质对聚合物溶液性能有较大影响。随着矿化度的增大,溶液的表观黏度、储存模量和损耗模量均减小,储存模量和损耗模量曲线的交点所对应的角频率增大。     

纤维素/壳聚糖/ZnCl2·4H2O溶液的制备及其流变性能

采用ZnCl2·4H2O溶液作为纤维素和壳聚糖的共同溶剂,制备纤维素/壳聚糖/ZnCl2·4H2O溶液,研究温度、原料组分和剪切频率等对纤维素/壳聚糖/ZnCl2·4H2O溶液流变性能的影响.研究结果表明：溶液中大分子链间缠结点在高温下更易打开,流动阻力下降;CS/BC分数增加时缠结作用强,流动阻力升高.故溶液的表观黏度、结构黏度指数、零切黏度、储能模量和损耗模量随着温度的升高而减小,随着壳聚糖/纤维素(CS/BC)分数的增加而增大;剪切频率增加,溶液的表观黏度减小,储能模量和损耗模量增大.     

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。     

稠油蒸汽泡沫共混体系的流变性能研究

为了进一步加强对稠油蒸汽泡沫驱油过程中流体力学性能的认识,在油藏压力7.60 MPa下,利用高温高压流变仪测得了不同条件下稠油蒸汽泡沫共混体系的流变曲线.实验结果表明:稠油蒸汽泡沫驱油体系均为假塑性流体,其流变方程能很好地关联幂律模型;随蒸汽相饱和度和泡沫剂浓度升高,体系表观黏度增大;随蒸汽干度和温度升高,体系表观黏度降低;在低剪切速率时,表观黏度和温度关系满足Arrhenius方程,随着剪切速率增大,表观黏度和温度关系逐渐偏离Arrhenius方程;黏流活化能的绝对值随剪切速率增大而降低,在低剪切速率时,表观黏度对于温度变化更敏感.     

改性聚丙烯酰胺纳米微球的合成及其在调剖堵水上的应用

以亲水性丙烯酰胺(AM)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,氢氧化钠(NaOH)/亚硫酸氢钠(NaHSO_3)为引发剂,失水山梨醇单油酸酯(Span80)/失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚(Tween80)/烷基酚聚氧乙烯醚(Tx-10)为乳化体系,在白油中进行反相乳液聚合,制备了改性聚丙烯酰胺微球(PAM)。采用红外光谱、粒径分析和动态流变仪等方式对该微球进行了表征。结果表明聚丙烯酰胺微球已聚合且性能良好,在水中溶胀5 d后,粒径增大至1μm,乳液能迅速分散在水中,且黏度低、耐剪切,可以被顺利注入到地层深部。将此微球在长庆油田进行现场应用,结果显示试验井均出现不同程度的增油,说明此微球在调剖堵水方面具有良好的效果。     

含AMPS聚丙烯酰胺荧光微球制备及其性能研究

通过反相乳液聚合法把丙烯酰氧基荧光素(Ac-Flu)、AMPS与丙烯酰胺共聚合成了含荧光素的聚丙烯酰胺荧光微球P(AM-AMPS-RhB)。采用了红外(FT-IR)、荧光显微镜对荧光微球进行了结构表征,采用称重法研究了矿化度、温度对微球溶胀性能的影响,同时采用荧光光谱探讨了pH,离子种类对荧光微球的荧光强度的影响。结果表明,在1 g/L NaCl水中的膨胀倍数可达17倍,在pH为3.0~10.0的水溶液中荧光性能稳定,可作为潜在的油田封堵剂。     

低分子量聚丙烯酰胺溶液流变性研究

采用椎板流变仪,研究质量浓度、温度、剪切速率对分子质量为8万的低分子量聚丙烯酰胺溶液的流变性能的影响.结果表明,ω(PAM)≤15%的低分子量聚丙烯酰胺溶液呈现出牛顿流体的性质,ω(PAM)=25%的低分子量聚丙烯酰胺溶液为假塑性流体,ω(PAM)=35%的低分子量聚丙烯酰胺溶液接近于塑性流体.     

新型生物降解共聚酯的流变性能研究

采用毛细管流变仪研究了生物降解共聚酯聚对苯二甲酸丁二醇／己二酸丁二醇／对苯二甲酸乙二醇／己二酸乙二醇共聚酯（PBATE）的流变性能．结果表明：PBATE共聚酯属于假塑性流体;在一定的剪切速率下,共聚酯PBATE的表观黏度随着温度的升高而下降;随着剪切速率的提高,PBATE共聚酯的表观黏度对剪切速率的依赖性较强,而对温度变化的敏感性却降低．     

聚丙烯酰胺凝聚剂的研究

为了解决聚驱油田转后续水驱阶段地层滞留聚合物再利用的问题,运用微乳法制备聚丙烯酰胺凝聚剂的方法,研制出一种带有阳离子基团的体型聚合物凝聚剂,并对该凝聚剂的制备、性能进行了评价。结果表明：在聚丙烯酰胺凝聚剂的阳离子度为5%、两种溶液质量分数相同、体积比为1:1,剪切速率为170s^-1的条件下,可以提高黏度约10mPa·s;在80℃水浴恒温4h,黏度降低率仅为3%;在氯化钠用量达到1%时,溶液中复合体系的黏度仍为32.9mPa·s。新型凝聚剂有显著的增黏效果和深部调驱意义。     

疏水改性聚丙烯酰胺的微皂乳液聚合及性能

采用微皂乳液聚合法,以过硫酸钾为引发剂,在水溶液中引发丙烯酰胺(AM)与α-甲基苯乙烯(α-MSt)自由基聚合制备疏水缔合水溶性共聚物P(AM/α-MSt)。探讨单体浓度、引发剂及疏水单体用量和反应时间对共聚物收率及表观黏度的影响。经红外光谱仪、扫描电镜和表观黏度计等对P(AM/α-MSt)的结构、疏水缔合作用及分子聚集形态进行表征。结果表明:P(AM/α-MSt)溶液的特性黏度η=1 175.1 mL/g,温度为90℃时表观黏度保留率为55.2%;在18 g/L的CaCl2溶液中P(AM/α-MSt)的表观黏度保留率可达82.8%。     

搅拌槽内新型疏水缔合聚合物AP-P4的溶解性

由于疏水缔合聚合物聚丙烯酰胺(AP-P4)的溶解性差,制约了聚合物驱油技术在海上油田的采收率。考察了温度、矿化度、转速、搅拌器型式及搅拌方式对AP-P4溶解时间和聚合物溶液黏度特性的影响,结果表明:温度与转速的提高有利于聚合物的加速溶解,但不利于聚合物溶液的增黏,存在一个适宜聚合物溶解的最佳矿化度范围;剪切力较小、循环量较大的搅拌器更适合AP-P4的溶解;采用翼型搅拌器向上排出流体,先高转速后低转速的搅拌方式能够加快AP-P4的溶解并获得较高的溶液黏度。     

气相原位反应制备表面负载纳米银PAM复合微球

采用反相悬浮聚合法合成了聚丙烯酰胺(PAM)高分子微凝胶,以PAM微凝胶为微反应器,通过气相原位还原,利用甲醛与银氨溶液的银镜反应,制得了表面担载银纳米粒子的微米级Ag/PAM复合微球.利用SEM、XRD和TGA等手段对复合微球进行了形貌和组分表征.结果表明:该复合微球具有规则的表面图案化形貌和核-壳结构,并具有内亲水外疏水的特性,银纳米粒子担载量大约为8.52%.     

微纳米颗粒三相泡沫体系构筑及特性

为进一步提高聚驱后采收率,结合聚驱后油藏特征,构筑具有自适应堵调驱功能的微纳米颗粒三相泡沫体系,通过黏度、界面、泡沫和堵调驱性能试验,研究微纳米颗粒三相泡沫体系特性,应用归一化和权重系数方法,分析三相泡沫体系溶液特性与驱油效果的相关性。结果表明：软体微米颗粒三相泡沫体系的特性参数较好,具有超低界面张力,剖面改善率超过82%,聚驱后可提高采收率超过14%;硬质纳米颗粒三相泡沫体系的特性参数相对较差,但聚驱后仍可提高采收率超过10%;三相泡沫体系泡沫综合指数和运动黏度是驱油效果的主要影响因素,而剪切黏度和界面张力是次要影响因素。     

基于人工神经网络的超稠油表观黏度预测

对辽河超稠油表观黏度与温度、剪切速率的关系进行了全面的研究,结果表明超稠油的表观黏度是温度与剪切速率的函数,表观黏度随温度的升高而减小,随剪切速率的增大而减小.运用人工神经网络的方法来模拟各种影响因素与超稠油表观黏度之间的映射关系,建立了超稠油表观黏度的预测模型.这种方法综合考虑了温度、剪切速率对超稠油表观黏度的影响,模型所需参数少、计算简单、预测精度较高,为原油管道工艺计算和管道运行提供了较精确的黏度参数.