疏水缔合型和非疏水缔合型驱油聚合物的结构与溶液特征

考察三次采油过程中所用的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和疏水缔合型部分水解聚丙烯酰胺(AHPAM)结构与性质的差异,通过对其结构表征以及对其增黏性、耐温性和抗盐性的测试,结合扫描电镜(SEM)对两种聚合物溶液微观结构形态的观察,讨论疏水基团的存在对聚合物溶液性质的影响。结果表明,相对于HPAM,AHPAM溶液因结构中含有的疏水基之间的相互作用使高分子间进一步形成缔合的网络结构而具有良好的增黏性、耐温性和抗盐性。     

乳化活性亚组分对含聚污水的稳定作用及处理对策

通过对比胜利油田孤二联和孤五联污水中部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)含量、亚组分组成及含量的差别,深入研究了不同亚组分之间及亚组分与HPAM之间相互作用对乳状液稳定性影响的规律,并通过研究乳化活性亚油分及HPAM对不同处理剂作用效果的影响,提出了含聚污水的处理对策.研究结果表明:孤二联含聚污水比孤五联含聚污水稳定性强的原因是污水中三氯甲烷萃取物含量高,而且高酸值亚组分SF31的含量高.HPAM与强极性亚组分SF31、SF42有很强的相互作用,当HPAM质量浓度大于200mg·L-1时,乳状液很稳定,污水中油含量高.HPAM的盐敏效应导致盐质量浓度超过1800mg·L-1后,乳状液的稳定性增强,盐质量浓度超过7000mg·L-1以后,Zeta电位变成正值.因此,含聚污水不易用聚铝、低相对分子质量高阳离子度有机絮凝剂处理,而应用高相对分子质量阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)进行处理.CPAM与污水中HPAM在较宽的浓度范围内都有很强的协同絮凝作用.     

不同离子型聚丙烯酰胺的合成与应用研究

采用单因素实验法,对不同离子聚丙烯酰胺进行正交实验.结果表明,三种聚丙烯酰胺的最佳单因素实验、单体质量分数、引发剂加入量、反应温度、PH分别为:AmPAM(33%,0.05%,35℃,8.0);HPAM(3 6%,0.016%,36°,6.5);CPAM(32%,0.084%,37°,7.5).煤泥水沉降实验显示,AmPAM絮凝性能优于HPAM和CPAM.     

HPAM/PVP超分子复合物的形成

:通过测定混合体系粘度、紫外、红外及DSC谱图 ,研究了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与水解聚丙烯酰胺 (HPAM )之间的相互作用 .结果表明 ,PVP/HPAM混合体系的增比粘度比单一体系增比粘度的简单加和大得多 ,并且PVP的加入增大了HPAM的抗盐性 .光谱结果显示 ,在溶液中二者通过静电力可形成超分子复合物 .     

部分水解聚丙烯酰胺生物降解的初步研究

聚丙烯酰胺降解细菌G1能在一定浓度的聚丙烯酰胺溶液中生长繁殖,具有降解水解聚丙烯酰胺(HPAM)并降低其溶液黏度的能力。实验通过改变HPAM溶液浓度、pH和降解菌初始接种量、培养温度、培养时间、及连续活化次数等,探究G1菌对HPAM溶液的降解特性。实验结果表明:G1菌连续活化3次,接种量10%,在浓度10 g.L-1HPAM的溶液中,30℃恒温振荡培养10 d,可使溶液黏度损失率达到29.8%。     

部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸锆缓交联体系的研制

用柠檬酸锆交联部分水解聚丙烯酰胺配成一种缓交联体系,在交联过程中,柠檬酸锆可大大延缓部分水解聚丙烯酰胺的交联速度.试验证明,体系的粘度随时间的增加而逐渐增加,当体系的粘度升至3×10_3mPa·s时,需要174h.研究了该体系中柠檬酸铬的制备方法以及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)最佳分子量、水解度及该体系中HPAM和Zr~4+的浓度及体系pH值的选择.分析了体系的pH值、Zr~(4+)与部分水解聚丙烯酰胺配比、温度及水的矿化度对交联反应速度的影响.     

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     

pH值对HPAM-SSMA络合物形成的影响

用紫外光谱法、粘度法、pH滴定法、量热法研究了介质pH对HPAM(部分水解聚丙烯酰胺)-SSMA(磺化苯乙烯—顺丁烯二酸酐共聚物钠盐)氢键络合物形成的影响。表明,在pH为5.0-9.0时,SSMA通过氢键与HPAM形成络合物,络合比(HPAM/SSMA)和络合稳定常数随pH的升高而减小;在pH为6.0时,络合为放热过程。在pH≥10的碱性介质中,不能形成络合物。在pH≤4.0时,形成氢键络合物的能力很微弱。     

钙离子对部分水解聚丙烯酰胺冻胶失水的作用机制研究

冻胶失水导致的体积收缩会缩短油田调剖堵水作业的有效期,因此冻胶失水问题需要引起足够的重视。考察了CaCl_2对部分水解聚丙烯酰胺/铬(HPAM/Cr)冻胶失水规律的影响,研究了CaCl_2对HPAM/Cr冻胶微观形貌、HPAM流体力学半径、黏度的影响;并通过红外光谱技术分析了CaCl_2对HPAM/Cr冻胶失水的作用机理。实验结果表明,高浓度CaCl_2会促进HPAM/Cr冻胶失水,而低浓度CaCl_2具有抑制HPAM/Cr冻胶失水的作用;冻胶容水孔洞减少是高浓度CaCl_2加剧HPAM/Cr冻胶失水的内在原因;HPAM流体力学半径越小,HPAM/Cr冻胶失水越严重,低浓度CaCl_2具有提高HPAM流体力学半径的作用;低浓度CaCl_2能够降低HPAM的黏度损耗速率;Ca~(2+)可与HPAM分子羧基中的C—O发生交联反应,该反应是低浓度CaCl_2能够提高HPAM流体力学半径、降低HPAM黏度损耗速率以及抑制HPAM/Cr冻胶失水的根本原因。明确了CaCl_2对冻胶失水的作用机理,可为今后研制抗盐高稳定性冻胶提供理论参考和支持。     

高抗剪切聚丙烯酰胺类聚合物驱油剂的合成及性能

针对目前线性聚丙烯酰胺类聚合物抗剪切性能无法满足应用需求的问题,设计合成了一种具备三维立体球形母核及两性离子功能链段的超支化聚合物,该聚合物由高分子核聚醚(HPG)母核、聚丙烯酰胺(HPAM)、聚丙烯酸及聚2-(二甲胺基)甲基丙烯酸酯乙基溴代甜菜碱(C10AM)链段组成。考察了聚合时间(T1)、引发剂用量(M[O])、HPG用量(MHPG)、水解烘干温度(t)、C10AM用量(MC10AM)等对聚合物溶液黏度的影响。采用1HNMR对聚合物进行了结构表征,并对其溶解、增黏、抗剪切、抗盐及抗老化性能进行了评价。结果表明,最佳的聚合条件为:T1=5. 5 h、M[O]=60 mg、MHPG=20 mg、t=120℃、MC10AM=150 mg。在9 374. 13 mg/L的矿化水中,HPG-HPAM-C10AM聚合物基本溶解时间均小于50 min,2 000 mg/L的聚合物溶液黏度可达到37. 7 m Pa·s,Waring搅拌器1档剪切20 s后黏度保留率高达70%,老化90 d黏度保留率为76%,均优于未改性HPAM聚合物。     

聚合物驱后期阳离子聚合物堵聚可行性研究

室内实验结果表明 ,阳离子聚合物与阴离子聚合物 (部分水解聚丙烯酰胺 )发生反应可产生稳定的絮状沉淀 ,完全反应时阳、阴离子聚合物的质量比为 30∶1;当絮状沉淀的浓度较高时 ,它具有很好的携砂能力 ,絮状沉淀可使岩心的渗透率降低 88%以上 ,且具有良好的抗冲刷能力。矿场试验表明 ,采用此种阳离子聚合物对产出液中阴离子聚合物浓度高的油井进行封堵 ,具有明显的增油、降水效果。     

部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散体系在多孔介质中的渗流特征

利用胶结砂和填充砂2种多孔介质物理模型,通过岩心流动试验的方法评价了部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散体系(HACDS)在多孔介质中的流动性能.试验表明:随多孔介质中HACDS注入量的增加,水驱压力波浪式升高;HACDS的残余阻力系数随流速的增加而减小;HACDS的残余阻力系数远大于同浓度的HPAM溶液的残余阻力系数;成胶后的HACDS较未成胶的HACDS具有更好的封堵效果;HACDS具有选择性封堵作用;HACDS的突破压力梯度随流速的增加而增大,而且重复注入后,突破压力梯度大幅提高,是一种较好的调剖材料.     

新型β-二酮配位剂用于制备高分子量速溶型聚丙烯酰胺

文章采用均聚共水解的方法,以丙烯酰胺为单体、Na2CO3为水解剂,β-二酮为配位剂,复合引发体剂体系下,制备了高分子量速溶型聚丙烯酰胺,研究了单体、引发剂、配位剂、pH值以及引发温度对反应速率和产物分子量的影响。结果表明,当单体、引发剂、配位剂的质量分数分别为25%、0.005%、0.05%,pH值为10.5,引发温度为15℃时,得到水解度为25%左右,重均分子量为1 900×104以上的高分子量速溶型阴离子部分水解聚丙烯酰胺。     

聚丙烯酰胺的高温水解作用及其选型研究

部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)在高温条件下的水解作用被认为是HPAM化学降解的主要机理,是选用HPAM时必须要考虑的因素。使用淀粉—碘化镉方法测量了75℃条件下不同老化时间HPAM在清水和污水(油田产出水)中的水解度值,研究了2种不同水解度的HPAM在清水和污水中的水解规律,得出了HPAM的水解度和老化时间之间的关系式。根据这些关系式可以预测任一老化时间的HPAM的水解度值。在清水中,HPAM的水解速度为常数,水解机理介于自加速和自阻滞水解机理之间;在污水中,水解速度随老化时间的增加而下降,呈现出典型的自阻滞水解反应机理。HPAM在污水中的水解速度大于清水,除油藏温度外,配制水的PH值是决定HPAM水解速度和水解机理的关键因素。低水解度HPAM溶液的老化过程是一个粘度增加的过程,HPAM的水解度越低,粘度增加幅度越大,高水解度HPAM溶液的老化过程则是粘度下降过程。因此选用低水解度的HPAM可以提高HPAM溶液的长期热稳定性,把高温水解这一不利因素转化为有利因素。     

新型两性离子聚合物页岩抑制剂的制备及性能评价

针对泥页岩储层段黏土矿物含量较高,钻井过程中易发生井壁失稳现象等问题,以小分子有机胺(LCA-2)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基烯丙醇聚氧乙烯醚(HPEG)为单体,制备了一种两性离子聚合物页岩抑制剂DDM-1。采用红外光谱对其结构进行了表征,结果表明其分子结构符合预期设计。考察了DDM-1的抑制性能、耐温抗盐性能和对钻井液性能的影响,结果表明,加入1.0%DDM-1可以使泥页岩钻屑滚动回收率达到90%以上,并具有良好的抑制膨润土造浆能力,抑制效果明显优于无机盐类抑制剂;同时具有良好的耐温抗盐性能;DDM-1对现场钻井液体系的流变性和滤失量的影响较小,具有较好的配伍性,且抑制性强于国内同类产品,与国外产品效果相当。说明DDM-1是一种性能优良的泥页岩抑制剂,能够满足高性能水基钻井液对强抑制性的要求。     

用不同类型粘度计测定交联聚合物溶液流变性质

用奥氏毛细管粘度计、落球粘度计和HAAKE RS150型流变仪分别测定了高相对分子质量、低浓度的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）与柠檬酸铝（AlCit）交联体系在交联反应过程中的粘度值，研究了在不同反应时间下HPAM—Al-Cit交联体系的粘度与剪切速率的关系。结果表明，在低剪切速率时，HPAM—AlCit交联体系的粘度随反应时间增加呈下降趋势；在剪切速率较高时交联体系具有剪切稠化现象；HPAM与AlCit发生分子内交联反应形成交联聚合物线团在水中的分散体系，这是交联体系粘度随反应时间增加而降低和剪切变稠的主要原因。     

生物高分子HCP与聚丙烯酰胺HPAM的交联性能与应用

研制了一种生物高分子交联剂HCP,并使其与部分水解聚丙烯酰胺HPAM的水溶液进行交联.通过光度分析、室内岩心实验及测试电导率和粘度等方法评价了交联聚合物的性能.实验结果表明,交联剂HCP与HPAM之间的确可以产生交联作用,而且交联得到的凝胶具有良好的增粘、耐温性能;交联产物可以用于窜聚井的封窜和注聚井剖面调整.     

耐温、抗盐颗粒状树脂调剖剂CSL-2的研制

根据中原油田高温、高矿化度等复杂地质条件油藏特点,为提高油藏开发效果,研制适合该油藏特点的调剖剂,有效的解决油藏层间矛盾,提出了由HPAM与复合交联剂等在一定条件下反应制成了颗粒状高分子调剖剂CSL-2,并对其进行了性能评价实验。调剖剂耐温130℃,耐盐2.0×105mg/L(Ca2+、Mg2+:5 000 mg/L),其吸水后膨胀倍数达50倍以上,膨胀体强度较满意。高分子调剖剂加入破胶剂后,可以降解为溶液,克服了同类调剖剂的缺点,使用安全。其综合性能优于国内部分同种类型产品,可用于油层深部调剖。