HPAM/Cr(Ⅲ)体系的交联动力学

采用黏度法研究HPAM/Cr(Ⅲ)体系的宏观交联动力学,发现可将交联过程分为诱导期,加速期和终止期3个阶段。在30~60℃范围内,加速期的表观活化能Ea=56.11kJ·mol^(-1)。同时,采用紫外-可见吸光光度法研究HPAM/Cr(Ⅲ)体系的微观交联动力学,可将交联过程分为快速交联阶段和慢速交联阶段2个阶段。结果表明:快速交联阶段的反应速率较慢速交联阶段的反应速率快很多,对吸光度的增加起决定作用,同时得到快速交联阶段在30~60℃范围内的表观活化能Ea=60.95kJ·mol^(-1)。通过黏度法与紫外-可见光度法的结合,可以从宏观和微观上更加清晰地认识HPAM/Cr(Ⅲ)体系交联动力学,为油田上深部调剖提供一定的理论支持。

延缓型HPAM／Cr(Ⅲ)堵水调剖剂的研制及其机理

由乙酸铬交联剂、木质素磺酸钠作延缓增粘剂及HPAM研制了一种延缓型HPAM／Cr (Ⅲ)调剖堵水剂,考察了不同因素对成胶性能的影响,确定了调剖剂的最佳组成:0．3％-0．6％复合离子HPAM,0．12％-0．20％乙酸铬溶液,0．53％-0．80％延缓剂,0．08％～0．17％催化剂溶液。该调剖剂适应的温度为30-90℃,pH 3-11,成胶时间3～15 d(可调),生成的凝胶粘度大,稳定性好,可用油田采出水配制。该体系可用于深部调剖且材料费用较低。

HPAM/Cr(Ⅲ)凝胶体系控制交联技术

采用自制PAM吸水树脂颗粒,考察了在水介质中Cr(Ⅲ)从包裹交联剂颗粒中的释放规律,提出了Cr(Ⅲ)从包裹交联剂颗粒中释放的物理模型。研究了包裹交联剂颗粒为成胶剂的HPAM溶液的成胶性能,探索了HPAM凝胶控制交联的新技术。

一种用于深部调剖的HPAM/Cr^(3+)凝胶

由分子量4×106～7×106、水解度17.6%的聚丙烯酰胺(5～6g/L)、氧化还原体系交联剂Na2Cr2O7+NH4Cl、加入乙二醇的乳酸/丙酸/乙酸复配有机酸延缓剂组成的STP强凝胶调剖剂,其最佳成胶条件为pH值5.2,温度55℃,矿化度<7g/L,调节延缓剂用量可控制成胶时间(12～144h),适用温度为35～80℃。在3支串联高渗透率岩心和3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上,在水驱饱和油之后(合层采收率24.3%),依次用STP调剖剂封堵第一、第二、第三高渗岩心后水驱,合层采收率分别达到46.8%、62.2%和69.1%,由此得出结论:封堵深度越大,采收率提高幅度越大。讨论了有关的驱油机理。简介了2000～2001年大庆萨中开发区48井次处理半径10～20m的STP深部调剖作业的结果(成功率91.2%)。图5参5。

油田污水中Fe^(2+),S^(2-),DO及pH值对无机交联体系HPAM-Cr^(3+)CDG成胶性能影响的研究

在对河南油田下二门矿区油田污水进行全面分析的基础上 ,研究了污水中 Fe2 + ,S2 -,溶解氧 (DO)及污水的 p H值对无机交联体系聚丙烯酰胺 (HPAM) -Cr3 +胶态分散凝胶 (CDG)成胶性能的影响。研究结果表明 ,对于 HPAM-Cr3 +体系 ,污水中Fe2 + ,DO对其成胶性能没有影响 ;S2 -和污水的 p H值对其成胶性能有影响。 p H值增大 ,凝胶强度增强 ;S2 -浓度增加 。

HPAM/Cr^(3+)冻胶压裂液的低温破胶体系

HPAM/Cr3+冻胶压裂液是一种报道较少的压裂液体系,该压裂液具有增粘能力强、携砂性好、摩阻低、冻胶水化破胶后残渣少等优点。但在低温条件下,聚丙烯酰胺可控制性降解比较困难,限制了在油田上的应用。考察了破胶剂的低温破胶性能;研究了影响该压裂液的低温破胶性能的影响因素;提出了用于低温地层的破胶体系配方。该体系可在低温(30℃)下破胶。

Cr(Ⅲ)离子形态及其对凝胶反应的影响

本文对Cr(Ⅲ )离子在水溶液中的存在形态及其对部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM ) /Cr(Ⅲ )凝胶反应的影响进行了简要概述 .在水溶液中Cr(Ⅲ )单体之间会发生低聚化反应 ,成胶速率随低聚物形体的增大而增加 。

异烟酸铬（Ⅲ）配合物的合成及性质研究

合成了铬（Ⅲ）的一个新配合物物Ｃｒ＿２（Ｉｎｉｃ）＿２Ｃｌ＿３（Ｈ＿２Ｏ）＿３·５Ｈ＿２Ｏ，这里Ｉｎｉｃ￣－表示异烟酸根。通过红外光谱、热重紫外可见光谱，对其结构进行了表征，表明异烟酸以羧基氧与铬（Ⅲ）配位。通过凝胶柱层分离，对其溶解于热水的产物进行了分析。

烟酸铬（Ⅲ）配合物的合成及其热分解脱水非等温动力学研

本文报道了一种新的烟酸铬（Ⅲ）的配合物Ｃｒ＿２（ＮｉＣ）＿３Ｃｌ＿３（Ｈ＿２Ｏ）＿３·５Ｈ＿２Ｏ的合成、表征及有关性质的研究。运用Ａｃｈａｒ法￣［１］和Ｃｏａｔｓ－Ｒｅｄｆｅｒｎ法￣［２］对该配合物热分解脱水的非等温动力学过程进行了推断。

水杨酸铬(Ⅲ)配合物对肥胖小鼠肠道菌群的影响

目的探讨水杨酸铬(Ⅲ)配合物{[Cr(Ⅲ)(5-Cl-SA)(en)2]Cl·2H2O·2CH3OH}对肥胖小鼠的减肥效果和对小鼠肠道菌群结构的影响。方法昆明种小鼠随机分为正常组、模型组和药物组,定期称重并收集其粪便;给药9周后,解剖小鼠并测定多项生理生化指标;提取粪便微生物总DNA,PCR扩增16S rDNA V3可变区,并行变性梯度凝胶电泳(DGGE),分析肠道微生物多样性,利用主成分分析(PCA)研究肠道微生物群落组成的变化。结果水杨酸铬(Ⅲ)配合物可显著控制小鼠体重增长,且有减肥功效;给药9周后,小鼠各项生理指标均趋于正常。PCR-DGGE指纹图谱分析结果显示,高脂饲料和受试药物对肠道微生物的多样性影响不大,但对菌群结构影响显著。结论本研究为开发新型减肥药物提供了依据。

提高聚丙烯酰胺微凝胶热稳定性的研究

研究了聚合物、交联剂、稳定剂、配液水质及温度对HPAM微凝胶热稳定性的影响 ,在实验中以凝胶在规定条件下维持表观粘度≥ 2 0 0mPa·s的时间作为稳定时间。研究结果如下。HPAM相对分子质量 -M <9× 10 6、质量浓度 <30 0mg/L时 ,在 70℃和 80℃下不能形成凝胶。 -M =1.7× 10 7、HD =2 1%的HPAM 35 30S与有机酸铬盐(丙酸铬、乳酸铬 )的凝胶化反应速率过高 ,与酚醛树脂形成的凝胶热稳定性不够。有机铬与酚醛树脂共用 ,总用量2 0 0mg/L时 ,这两种性能都得到改善。亚硫酸钠和硫脲作为热稳定剂的效果很好 ,而一种酚类稳定剂可使凝胶的稳定时间延长数倍。配制水的矿化度增大 (1.8× 10 4～ 2 .2× 10 4mg/L)使凝胶的热稳定性有所降低 ,而水硬度(Ca2 + +Mg2 + 质量浓度 )增大 (392～ 6 14mg/L)则使热稳定性大幅度降低。 70℃是凝胶形成和使用的最佳温度 ,6 0℃时凝胶形成太慢 ,80℃时凝胶形成和破坏均加快。原子力显微镜研究表明 ,HPAM/有机铬 (Ⅲ )微凝胶的形成是一个分形生长过程 。

剪切条件下铬冻胶体系动态成胶研究

在75℃条件下,分别在IKA搅拌器和振荡器剪切下研究了铬冻胶的动态成胶情况。结果表明,成胶液在剪切条件下可以形成不连续冻胶,其成胶时间随剪切速率的增大而延长,所成冻胶黏度随剪切速率的增大而降低。与静态条件成胶相比,剪切条件下开始成胶的时间延长,冻胶黏度降低。IKA搅拌剪切下,聚合物含量为0.2%、交联剂为0.02%Na2Cr2O7+0.04%Na2SO3的成胶液不能成胶,交联剂为0.04%Na2Cr2O7+0.08%Na2SO3、0.06%Na2Cr2O7+0.12%Na2SO3的2种常用配方成胶液的临界成胶剪切速率分别为27.08 s-1和35.20 s-1;IKA振荡剪切下,聚合物含量为0.2%,交联剂为0.02%Na2Cr2O7+0.04%Na2SO3、0.04%Na2Cr2O7+0.08%Na2SO3、0.06%Na2Cr2O7+0.12%Na2SO3的3种常用配方成胶液的临界成胶剪切速率分别为10.47 s-1、17.28 s-1、20.94 s-1;75℃下,配方为0.2%HPAM+0.04%Na2Cr2O7+0.08%Na2SO3的成胶液,IKA搅拌剪切下的临界剪切成胶时间为1.5 h,IKA振荡剪切下的临界剪切成胶时间为4 h。

有机铬交联聚合物驱油剂的研制及矿场应用

为改善聚合物驱油效果 ,研制了XL系列有机铬交联剂XL 1和XL 2 ,研究了HPAM/XL交联体系的配方 ,对该配方体系的性能进行了评价 ,开展了矿场试验。从室内研究和矿场试验的结果发现 :加入交联剂可有效地、大幅度地提高聚合物溶液的粘度 ,改善聚合物的抗温、抗盐、抗剪切的性能 。

多孔介质剪切下铬冻胶体系成胶行为研究

采用安瓿瓶和填砂管考察了铬冻胶体系的静态成胶和动态成胶过程.结果表明:同一配方下铬冻胶在多孔介质中动态成胶的初始成胶时间是其在多孔介质中静态成胶的初始成胶时间的1～3倍,最终成胶时间是其在多孔介质中静态成胶时间的1～3.5倍.铬冻胶在多孔介质中静态成胶的初始成胶时间是其在安瓿瓶内静态成胶的初始成胶时间的1～2倍,最终成胶时间是其在安瓿瓶内静态成胶时间的3～5倍.随着剪切速率的增大,铬冻胶体系受到的剪切作用增强,其初始成胶时间和最终成胶时间均延长,成胶后的封堵能力降低.随着聚合物浓度和交联剂浓度的增大,铬冻胶的初始成胶时间和最终成胶时间均延长,成胶后的强度增大.聚合物分子的吸附和捕集作用不是引起压力增大的主要原因,引起压力变化的主要因素是铬冻胶在多孔介质中的成胶.

有机铬/活性酚醛树脂交联聚合物弱凝胶及其在濮城油田调驱中的应用

实验研究了用污水配制、可在58～120℃使用、室温粘度2.5～5.0Pa·s的聚合物弱凝胶调驱剂的配方;所用聚合物HPAM的分子量1.8×107,水解度25%;交联剂为有机铬与活性酚醛树脂复合物,与HPAM在水溶液中形成的弱凝胶具有互穿聚合物网络结构;配液用水为中原濮二联污水,矿化度153g/L,含Ca2+3.2g/L,含Mg2+0.25g/L。弱凝胶中HPAM浓度用作主段塞时为1.2g/L,用作保护段塞时为1.0g/L。1.2g/LHPAM+0.5g/L有机铬+0.8g/L酚醛树脂+稳定剂溶液90℃成胶时间134h,90℃老化时间(凝胶保持完整,不脱水)>90d,90℃老化90d后粘度保持率>90%,在岩心上测得阻力系数和残余阻力系数分别为15.4和56.9,剪切后粘度下降到45.3mPa·s,放置1d后恢复到186.7mPa·s。考察了HPAM、Cr3+、酚醛树脂浓度的影响,简述了pH值、HPAM分子量和水解度、成胶温度的影响。介绍了用该弱凝胶在濮城油田2口注水井调驱,对应6口油井的增产情况。图3表4参7。

交联聚合物应用于油田开发的机理研究与性能评价

本文阐述了交朕聚合物在油田开发中的应用。介绍了实验室评价凝胶的内容和方法。讨论了铬离子和铝离子交联线型聚合物形成凝胶的机理，并对比了合成聚合物和生物聚合物的性质，着重讨论了聚丙烯酰胺和黄胞胶的优缺点。

黄胞胶凝胶的研究及现场调剖试验

本文研究了黄胞肢溶液的性质，介绍了黄胞胶与三价铬离子交联形成凝胶的制备及配方，着重讨论并研究了凝胶的性能及提高应用性能的途径，介绍了现场试验情况，并进行了效果分析。