油/聚合物溶液体系动态界面扩张模量的测量

以十二烷为油相,以HPAMMo 4000(M=2.0×107,HD=24%)在0.5%NaCl盐水中的溶液为水相,用法国ITConcept公司的Tracker型全自动液滴界面张力仪在30℃测定了油水界面的动态扩张模量E。结果表明,初始滴体积V对E～t曲线无明显影响;固定V=20μL,E达到动态平衡值所需时间(振荡周期λ=10s)随水相聚合物浓度CP增大而缩短,E平衡值随CP增大而增大,随λ增大而略有减小,因此V,t,λ等测量参数均需采用实验方法确定。根据纯水表面张力测量值,此方法的实验误差为0.7%。介绍了测量原理。用此法测定胜利孤岛原油(70℃粘度52.9mPa·s)与0.75、1.0、1.5g/LMo 4000溶液间的E值,分别为16.4、17.8、21.4mN/m。图3表2参7。

聚丙烯酰胺对烷基苯磺酸盐界面吸附膜扩张流变性质的影响

采用小幅低频振荡和界面张力弛豫技术,研究了部分水解聚丙烯酰胺(Mo-4000)和阴离子表面活性剂2-丙基-4,5-二庚基苯磺酸钠(377)体系在癸烷/水界面上的扩张黏弹性质,并考察了电解质对体系界面流变性质的影响.研究结果发现,低表面活性剂浓度时,聚合物的加入大大降低了扩张模量;而高表面活性剂浓度时,聚合物的存在导致了界面膜更接近弹性膜.一方面电解质压缩双电层,增加界面膜的紧密程度,造成高频条件下扩张模量增大;另一方面,电解质增强表面活性剂分子在界面与体相间的扩散交换作用,增大了扩张模量的频率依赖性,造成低频条件下扩张模量降低.

驱油用聚丙烯酰胺溶液界面特性研究

使用 TRACKR全自动液滴界面张力仪测量了不同试验条件下十二烷 /聚丙烯酰胺溶液界面扩大、缩小时的流变特征及界面张力 ,开发出了用以表征液膜强度的界面黏弹性 E的测量方法。在十二烷 /聚丙烯酰胺界面形成稳定的过程中界面 (扩张 )黏弹模量不断增加 ,并逐渐达到恒定 ,其中弹性成分所占比例远大于黏性成分即 E′>E″。考察的聚合物浓度范围为 5 0～ 2 0 0 0 mg/ L ,界面黏弹模量从 1 7.6提高到 3 0 .6m N·m-1。放置 3 d后的聚合物溶液界面黏弹模量保留率为 82 .8%。实验结果表明聚合物浓度变化对界面张力影响不显著。

驱油用聚丙烯酰胺溶液的界面扩张流变特征研究

借助界面扩张流变测量方法,研究了聚合物与正十二烷形成的界面膜特征。主要探讨了液膜稳定过程与界面扩张粘弹模量随测量时间变化的关系、聚合物溶液浓度的影响以及不同聚合物、不同界面膜的流变特征。结果表明,界面粘弹模量的变化反映了膜的吸附平衡过程;正十二烷/聚合物体系膜强度以弹性为主,只是随聚合物浓度增加,粘性模量对膜强度的贡献比例有所上升。聚合物溶液与不同物质所形成的界面具有不同的粘弹性特征,与空气、正十二烷、原油所形成界面的界面扩张粘弹模量E的大小次序为E空气>E正十二烷>E原油,即E随着两相密度差的减小而减小。

海上油田二元复合驱提高采收率关键技术——以埕岛油田埕北1区西部Ng4—5砂层组为例

化学驱是在平台有限期内提高海上油田采收率的有效手段,相比单一聚合物驱,二元复合驱具有更为快速和更大幅度提高采收率的特点。针对埕岛油田埕北1区西部Ng4—5砂层组,设计了二元复合驱油藏工程优化方案;针对海上平台配注水水质差,离子成分复杂,研制了速溶高效抗盐二元复合驱油体系;针对平台空间狭窄,简化了二元复合驱配注流程,研制了高效小型化设备,不但提高了自动化程度,减少了平台操作,还降低了安全环保风险,形成了高效集约化海上配注工艺;针对先导试验区储层出砂严重,层间矛盾突出,研制了低剪切注聚防砂管,形成了低剪切分层防砂分层注入工艺技术,整套管柱粘度保留率高,分层配注准确,可满足海上安全环保要求;形成了海上油田大幅度提高采收率关键技术,并首次在埕北1区示范工程区开展了二元复合驱先导试验。

泡沫复合驱聚合物溶液黏度损失原因分析

胜利油田埕东泡沫复合驱先导试验中，交替注入加发泡剂的聚合物溶液和99．5％的氮气，井口黏度损失十分严重，现场检查发现注聚管道内壁腐蚀严重。实验考察了多种因素对聚合物溶液黏度的影响，所用聚合物溶液由5g／L的清水母液稀释而成，黏度在70℃下测定，结果如下。生锈钢片确能使聚合物清水溶液黏度迅速降低。清水稀释溶液黏度高且在1小时内稳定，曝氧污水稀释的溶液黏度较低（～60％）但很稳定，隔氧污水稀释的溶液黏度极低且迅速失黏；引起黏度损失的因素是污水中COD物质。随溶解氧浓度增大，清水和污水稀释溶液的黏度均迅速下降。污水稀释溶液加Fe^2＋ 1小时后的黏度，随Fe^2＋加量增大（0～30mg／L）而迅速减小，加0．5mg／L Fe2^2＋后溶液度不断降低，30天后失去黏度；加Fe^3＋ 1小时后黏度略有下降，但加0．5rng／L Fe^3＋后溶液黏度仍逐渐降低，30天后降至～5mPa·s，其原因是Fe^3＋可与HPAM的酰胺基反应而生成Fe^2＋，Fe^2＋使聚合物分子链降解。研制了由氧化剂和自由剂终止剂组成的水质稳定剂DW-1，加入100mg／L DW-1可使聚合物污水溶液基本上保持其黏度。图3表3参10。

部分水解聚丙烯酰胺溶液的界面扩张流变特征

借助于界面扩张流变测量方法,研究了测量时间对超高分子量聚丙烯酰胺Mo 4 0 0 0溶液与十二烷形成界面的黏弹性特征;研究了Mo 4 0 0 0溶液浓度对界面扩张黏弹模量E的影响,探讨了Mo 4 0 0 0溶液与空气、十二烷、原油所形成界面的E特征.结果表明,同一浓度的Mo 4 0 0 0溶液与十二烷形成的E大小随测量时间而变化,初期E较小,随着测量时间的增长而逐渐增大直至达到平衡.在同一测量时间时,Mo 4 0 0 0溶液浓度愈大E愈大,达到平衡E的时间愈短.不同浓度时,初始E的差异大于平衡E的差异.由于Mo 4 0 0 0的黏均分子量高达2 .2×10 7,故弹性模量E′对E的贡献大,虽然随着溶液浓度的增大,黏性模量E″对E的贡献比例略有上升,但是弹性模量E′对E的贡献仍为主导.此外,Mo 4 0 0 0溶液与不同物质所形成的不同界面具有不同的黏弹性特征,与空气、十二烷、原油所形成界面的E的大小次序为E空气>E十二烷>E原油,即E的大小随两相密度差的减小而减小.

曲堤油田馆陶组油藏能量状况分析及开发方式优化研究

曲堤油田馆陶组属于具有一定天然能量的稠油断块油藏。初期主要利用天然能量开发 ,根据目前油藏不同部位压力、产量、含水等油藏动态参数变化及天然水侵状况的分析 ,对油藏能量状况进行了深入研究 ,进一步对油藏不同开发方式下的开发效果进行了对比 ,优化出适应于本油藏的特殊注水方式———腰部注水 。

孤东二区交联聚合物驱配方研究

针对孤东二区油藏及地下流体特点 ,成功地研制了适于孤东二区注入的交联聚合物体系。该体系交联时间适宜、流动性好、强度较高、增粘性好。通过调整体系浓度 ,可以实现对成胶时间和成胶强度的控制。实验表明 ,该体系可同时用于调剖及驱替。文章对该体系的最低成胶浓度、成胶时间、粘度、强度、稳定性等性能进行了评价。深入研究了油砂、剪切、浓度等因素对成胶、稳定性等方面的影响 。

反相乳液法制备的AM／AAK共聚物的性能研究

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸钾(AAK)为原料,采用反相乳液法制备了AM／AAK共聚物胶乳产品,对其进行了粒径分析、组成分析和热失重分析,考察了其在水中溶解速度和溶液性质。结果表明,聚合后乳液颗粒的粒径较聚合前增大了4倍,胶乳产品在水中溶解速度较粉剂产品快, 5 min内即可完全溶解,共聚物溶液具有较明显的聚电解质性质,在250℃前共聚物较稳定。

对相移同轴电缆Bragg电栅特性的研究

对同轴电缆进行周期性钻孔形成同轴电缆布拉格电栅(CCBEG),通过三维电磁仿真软件Ansoft HFSS(高频结构仿真器)对CCBEG进行了建模和仿真,仿真结果和实验结果进行对比,频率特性基本一致,仿真结果可以作为电栅特性研究的依据。对于传感应用,提出了相移CCBEG并对周期长度、钻孔尺寸等参数进行了优化,减小了线宽,提高了传感精度。研究为进一步实现基于CCBEG的传感器研究和参数优化提供了理论指导和实验基础。

疏水缔合聚合物P(AM/PTDAB/AMPS/NaAA)的制备及性能评价

采用水溶液聚合后水解法,以丙烯酰胺(AM)、(4-丙烯酰胺基)苯基十四烷基二甲基溴化铵(PTDAB)、2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸(AMPS)为原料合成了疏水缔合聚合物P(AM/PTDAB/AMPS/NaAA),通过考察反应条件对合成聚合物的特性黏数、溶解性以及增黏性的影响规律确定了最佳合成条件,研究了最佳合成条件下所合成聚合物的耐温抗盐性、剪切稳定性以及热稳定性。聚合物的最佳合成条件为:PTDAB加量为总单体质量的0.5%~0.8%,AMPS加量为总单体质量的15%,总单体质量分数为25%,复合引发剂加量为总单体质量的0.1%,pH值为8,引发温度30℃。采用矿化度100 g/L的盐水配制的质量浓度2000 mg/L的合成聚合物溶液的黏度仍大于30 mPa·s;采用矿化度20 g/L的盐水配制质量浓度2000 mg/L的合成聚合物溶液在转速5000 r/min下剪切3 min再静置4 h后的黏度保留率可达80%以上;聚合物溶液在85℃高温老化150 d后的黏度大于20 mPa·s。所合成四元共聚物表现出优异的耐温抗盐性、剪切稳定性以及热稳定性,性能优于高相对分子质量抗盐聚丙烯酰胺P(AM-AMPS-NaAA)。

模板聚合法制备AM/AMPS共聚物及其性能研究

分别采用普通溶液聚合法、模板聚合法制备AM/AMPS二元共聚物P(AM-AMPS),采用K-T法计算了两种聚合方法中的单体竞聚率.结果表明,采用模板聚合法AMPS竞聚率成倍提高.考察了反应条件对模板聚合法制备P(AM-AMPS)共聚物特性黏数、黏度的影响,确定了最佳合成条件为:模板单体单元与AMPS比例为0.7∶1,AMPS摩尔百分比为5%,单体质量分数为25%~30%,溶液pH为7~8.模板聚合法制备共聚物的耐温抗盐性较普通聚合法明显提高.

对甲氧基苯辛基二甲基烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚动力学研究

采用定时取样研究了以过硫酸钾-亚硫酸氢钠为引发剂,对甲氧基苯辛基二甲基烯丙基氯化铵(ADMAAC)和丙烯酰胺(AM)在水溶液中的共聚反应动力学,测定了相应的聚合速率方程、聚合表观活化能;采用阴阳离子相互作用测定残余ADMAAC的含量,紫外分光光度法测定残余AM的含量,根据单体投料量和残余量差值,得到低转化率下共聚物的组成,按Kelem-Tudos法得到两单体竞聚率。实验结果表明:聚合反应温度在40℃下,聚合速率方程为:Rp=K[M]1.241[KPS]0.52[SHS]0.55;根据Arrhenius经验公式计算出对甲氧基苯辛基二甲基烯丙基氯化铵(ADMAAC)和丙烯酰胺(AM)共聚的表观活化能为73.85kJ/mol,高于AM水溶液均聚合的活化能Ea(70.32kJ/mol);两种单体的竞聚率为rADMAAC=0.197、rAM=4.503,为ADMAAC-AM共聚合反应控制确定了重要的动力学参数。两单体的竞聚率的积小于1,ADMAAC与AM共聚合行为类型是一种无恒比点的非理想共聚行为,共聚物组成曲线,在对角线下方。