高温油藏中梳形聚合物驱油技术可行性研究

针对地层温度为82℃的国外某油藏,通过室内试验,进行梳形聚合物驱油技术的可行性研究,评价了梳形聚合物溶液的热稳定性、剪切稳定性、抗温性、抗盐性,分析了梳形聚合物的剪切流变性和黏弹性,并在此基础上采用天然岩心进行驱油实验,对梳形聚合物溶液的段塞尺寸、段塞浓度、注入方式进行优化。结果表明:在82℃下老化30 d后,浓度为1500~2000 mg/L的梳形聚合物溶液黏度保留率仍大于40%;以1500 r/min的转速剪切梳形聚合物溶液120 min后,聚合物溶液的黏度仅降低8.95 m Pa·s;与普通聚合物相比,梳形聚合物具有良好的抗温性和抗盐性,并且梳形聚合物溶液属于非牛顿流体。在聚合物段塞浓度相同的条件下,聚合物段塞尺寸越大,聚合物驱采收程度愈大;在聚合物段塞尺寸相同的条件下,聚合物溶液段塞浓度愈大,聚合物驱采收程度愈大;建议梳形聚合物段塞浓度为2000 mg/L,段塞尺寸为0.3 PV,注入方式为整体段塞注入。

河南油田高温油藏梳形聚合物调剖性能评价

针对河南油田赵凹区油藏温度90率118℃,筛选出调剖剂配方：1.5g/L梳形聚合物KY-6＋15g/L醛交联剂,其最佳成胶温度约90℃,可耐温110℃,抗盐20g/L;90℃成胶后放置90d的黏度保留率大于80%;储能模量G＇〉10Pa,属于强凝胶。物理模拟实验研究表明,调剖剂在岩心中的封堵率大于96%,经水冲刷后的封堵率保留率大于99%;以注入量0.3PV、前置段塞＋主体段塞＋后置段塞的方式对单管填砂管进行驱油实验,采收率增幅达15.91%;双管并联岩心调剖后,吸水剖面改善率达88%;高渗层和低渗层分别提高采收率14.13%和19.28%,不同渗透率岩心水驱动用程度得到改善。

梳形聚合物溶液的流变性及驱油效果分析

对于一定的油藏体系,聚合物驱在宏观压力梯度及界面张力不变的情况下,溶液的弹性越大,驱油效率越高,弹性是聚合物驱提高驱油效率的主要原因.测试相同相对分子质量梳形聚合物与普通聚合物溶液的流变性及黏弹性变化规律,提出利用第一法向应力差与剪切速率曲线的斜率定量表征溶液弹性的方法;在人造均质岩心上进行驱替实验,研究梳形聚合物溶液的黏弹性对驱油效率的影响.结果表明,梳形聚合物溶液具有更好的增黏效果;溶液黏弹性及毛管数对驱油效率的影响规律与常规聚合物驱相同,黏弹性及毛管数对驱油效率的作用效果相当;对于不同种类的聚合物驱,驱油效率的提高为体系毛管数及聚合物溶液弹性共同作用的结果.

梳形聚合物comb-1的溶液性能对比评价

通过试验手段对比梳形聚合物comb-1与大庆生产的HPAM和日本三菱公司生产的MO-4000的溶液性能,主要包括溶液粘度对浓度的依赖性、剪切稳定性、抗盐性及粘度对温度依赖性的研究。试验表明,在实验室自来水中和在盐水中梳形聚合物comb-1的剪切稳定性、抗盐性、高温粘度保持性等均优于日本MO-4000和大庆HPAM。日本MO-4000和大庆HPAM是目前油田应用的较为普遍的聚丙烯酰胺,通过对比研究,说明梳形聚合物comb-1的性能更好,有望成为聚丙烯酰胺的替代品。

梳形聚合物comb-1的结构表征

对实验室合成梳形聚合物comb-1的化学结构、形貌特征及抗盐性能进行了研究.通过FT-IR傅立叶变换红外光谱和Inova-600型核磁共振波谱分析得出梳形聚合物comb-1的化学结构是丙烯酰胺与单体B的共聚物;通过Nanoscope IIIa型多功能原子力显微镜观察该梳形聚合物形貌,发现该聚合物确实是梳形结构;利用Quanta-200型扫描电镜对梳形聚合物comb-1进行观察,发现其抗盐性能较好,并且在模拟南阳油田水质条件下,相比日本三菱公司生产的MO-4000而言,梳形聚合物comb-1确实具有更好的抗盐能力.

梳形聚合物PAA-g-MPEG的合成及溶解度参数

首先采用甲氧基聚乙二醇单醚(MPEG)和丙烯酸(AA)合成了具有反应活性的大单体甲氧基聚乙二醇单醚丙烯酸酯(MPEGAA),然后以亚硫酸氢钠为还原剂和分子量调节剂,在水溶液中将MPEGAA与AA共聚合成了聚丙烯酸接枝甲氧基聚乙二醇梳形聚合物(PAA-g-MPEG)。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)对MPEGAA和PAA-g-MPEG的结构进行证实。PAA-g-MPEG的分子量随聚合反应温度提高以及亚硫酸钠用量增加而下降,而亚硫酸钠用量对分子量的影响更显著。PAA-g-MPEG的色散分量、极化分量、氢键分量和溶解度参数分别为18.15(J/cm3)1/2、0.82(J/cm3)1/2、10.42(J/cm3)1/2和20.94(J/cm3)1/2。

丙烯酰胺/丙烯酸/单体B制备梳形聚合物的研究

梳形聚合物因其独特的分子结构而具有多种优良性能,使得解决聚合物在耐温抗盐性能上存在的问题成为可能,因此具有重大的研究价值。本文通过反相微乳液聚合法采用过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系引发丙烯酰胺、丙烯酸和单体B水溶液进行三元共聚,以获得具有一定耐温抗盐性能的梳形聚合物。考察了聚合反应中单体B含量对聚合物特性黏数的影响。通过实验,确定了获得该聚合物的适当工艺参数,并对聚合物进行了结构分析和性能评价。实验结果表明:获得梳形聚合物的适当工艺参数:单体总浓度为40%,引发剂加量为0.15%,反应温度为40℃,单体B含量为17%及pH值为7~8;从红外光谱测试结果中可以看出实验室研制的共聚物是梳形聚合物的结构;共聚物具有一定的耐温抗盐性,在清水和盐水中均有剪切变稠的特性,制得的微乳液体系水溶性和稳定性均较好。共聚物特性黏数为5.96dl/g、分子量为236万。

丙烯酸/烯丙基聚氧乙烯梳形聚合物吸附在CaCO_3粒子表面的粗粒化Monte Carlo模拟技巧与胶体电荷性质

探讨了粗粒化Monte Carlo模拟技巧,确定了分子链段间以及与溶剂水的相互作用能。经模拟数据分析发现,绝大多数负离子被约束在Ca CO3粒子表面,形成特征的双电层;在溶液体系中,胶体的德拜长度(De)是变化的,在稳态下其德拜长度(De)大于双电层厚度;丙烯酸/烯丙基聚氧乙烯(PAA/PEO)梳形聚合物接枝度越大其链段越集中于Ca CO3粒子周围,对Ca CO3粒子的包覆性越好。

梳形聚合物凝胶与普通聚合物凝胶性能对比

分别用梳形聚合物(M=2300×104)和普通聚合物(M=2200×104)配制梳形聚合物凝胶和普通聚合物凝胶,对比了两种凝胶的成胶特性、流变参数、微观结构和驱替效果。结果表明,两种凝胶的成胶间均为24 h,30℃下老化30 d后,普通聚合物凝胶和梳形聚合物凝胶的体积缩小率分别为1.2%和0.9%,热稳定性良好。成胶前,梳形聚合物凝胶的假塑性和增稠性高于普通聚合物凝胶;成胶后,梳形聚合物凝胶的弹性高于普通聚合物凝胶,且微观结构密实。岩心经梳形聚合物凝胶和普通聚合物凝胶封堵后,水驱采收率增幅分别为24.61%和21.64%,梳形聚合物凝胶的增油效果较好。

梳形聚合物分散剂在工业涂料体系中的应用基础研究

对比研究了利用大分子单体制备得到的梳形聚合物分散剂与国外同类产品在工业涂料体系中的应用性能。自制的分散剂其分散的色漆各项指标均已达到国家标准对该类涂料的检测要求,而且漆膜光泽稍高于国外同类产品分散的色漆。对色漆的显微镜观察和流变研究结果表明该自制分散剂对炭黑和铁红的分散能力优于国外同类产品,而对二氧化钛的分散效果与国外助剂相当。

含芳香侧链梳形聚合物对沥青质聚集行为的影响

选取了在聚马来酸酐-α-烯烃侧链接枝芳香基团(苯胺、萘胺及2-氨基苯并咪唑)的梳形聚合物(AMAC、NMAC和MACB)。利用UV-vis、浊度仪、动态光散射(DLS)、偏光显微镜分别表征了3种梳形聚合物对沥青质的初始沉淀点、粒径分布和聚集行为的影响。结果表明,添加质量浓度为50mg/L的同等接枝率的聚合物对沥青质的分散效果为:NMAC>AMAC>MACB;沥青质在模型油中的"初始沉淀点"最大增幅约为20%;平均粒径减小一半,且分布变窄;其微观聚集状态也由高聚集尺寸的絮凝态向低聚集尺寸的分散态转变。梳形聚合物能使沥青质更稳定地分散悬浮,对稠油的采输有现实的应用意义。

梳形聚合物与常规聚丙烯酰胺的调剖对比研究

针对河南油田江河区高温高盐现状,开展了聚合物调剖性能评价研究。考察了不同聚合物交联体系的成胶情况,评价了不同聚合物交联体系的耐温性、抗盐性、剪切稳定性及长期稳定性,测定了其储能模量和损耗模量,并对不同聚合物交联体系进行了初步经济评价。结果表明,梳形聚合物用量是常规聚丙烯酰胺用量的2/3时,其交联体系黏度相当,且梳形聚合物各项性能均优于常规聚丙烯酰胺,而以梳形聚合物为原料的调剖剂提高采收率最高,达15.61%,且该调剖剂价格仅为156.80元/t,经济效益显著。

来自原子转移自由基聚合的大分子单体的梳形聚合物

本发明涉及基于通过ATRP(原子转移自由基聚合)方法制备的丙烯酸酯的梳形聚合物和大分子单体。这些聚合物具有改进的在给定溶剂中分散颜料的能力。本发明还涉及包含梳形聚合物和大分子单体可分散无机或有机颜料粒子的组合物。通过将它们涂敷到任何合适基材上，例如涂敷到金属、木材、塑料或陶瓷材料上，而使用该组合物。

环状梳形聚合物在稀溶液中的链构象

梳形聚合物已成为一类具有广泛潜在应用的新材料,但是,开发这些应用的先决条件是准确表征梳形聚合物链结构与分子参数的关系。本文采用布朗动力模拟方法探究了环状梳形聚合物链尺寸与结构特征参数的依赖关系,获得了溶液中链构象的一般描述。结合Flory理论,我们发现环状梳形链与线状梳形链类似,只有在高接枝密度时,侧链-侧链间排除体积的影响才足够显著。此外,拉伸因子可以很好地捕捉环状梳形聚合物构象变化的本质,其中回转半径与拉伸因子满足标度指数关系。本文揭示了环状梳形链尺寸与分子参数的依赖关系,明确了拉伸因子是描述链相对尺寸的可靠参量。

具有辫状侧链的梳形抗盐聚合物室内研究

所报道的驱油聚合物代号ODMB-B1，是针对渗透率0．1～0．3μm^2、宜使用中分子量（1．3×10^7～1．8×10^6）聚合物的大庆二类油藏研制的。参照抗盐梳形聚合物KYPAM的分子设计原理，将共聚单体由单侧基型改为双侧基型，在与丙烯酰胺生成的共聚物中，两个侧基扭成辫状，使分子链刚性增强，较低表观分子量（M^-a）的共聚物便具有较高的抗盐性。该聚合物在水溶液中不显示疏水缔合作用。ODMB-B1（M^-a=1．793×10^7，HD=23．8％）、KYPAM（1．992×10^7，29．0％）及日本三菱的HPAM MO-4000（2．514×10^7，26．4％）的溶解速率相近；1000mg／L溶液45℃，7．34s^-1黏度，在大庆清水（矿化度1g／L，钙镁15mg／L）中分别为88．7，66．5～76．6及64．4mPa·s，在大庆污水（4g／L，60mg/L）中分别为45．6，42．8～44．4及32．3mPa·s；浓度在200-2000mg／L范围时，COMB-B1溶液的黏度在清水中大于KYPAM溶液，而在污水中则相等，均远大于MO-4000溶液。ODMB-B1的幂律公式K值（稠度系数）在清水中显著大于而在污水中略大于KYPAM的K值，均远远大于MO-4000的K值；反映流体假塑性的n值，ODMB-B1与KYPAM的相近而MO-4000的较大。图4表2参5。

活性开环歧化聚合合成梳形聚合物

综述了近年来利用活性开环歧化聚合反应合成规整结构梳形聚合物的研究工作进展

两亲性梳形聚合物胶束行为的Monte Carlo模拟

采用二维和三维格子模型用Monte Carlo法模拟两亲性梳形聚合物的胶束行 为. 模拟时采用动态算法结合链的reptation运动并且编制了三维结构显示程序及获得了体系的Monte Carlo自由能. 结果表明: 约化相互作用能的选取对胶束及乳液体系的形态结构有重大影响; 三维模拟可以得到体系形态结构更为直观的结果; 亲油主链亲水侧链型梳形聚合物在水相中的胶束比在油相的胶束有更低的能量.

新型梳形抗盐聚合物的流变性

进行了不同条件下聚丙烯酰胺和梳形抗盐聚合物溶液的粘度及流变性测定,发现根据不同条件下聚合物溶液的流变参数可以定性地判断三次采油用聚合物的抗盐能力大小和趋势。聚合物的流变性分析可作为评价聚合物抗盐性能的一条新途径,具有一定的实用价值。

结构明确的梳形支化聚合物的合成与表征

通过活性聚苯乙烯(PS)和聚异戊二烯(PI)负离子与含1,1-二苯基乙烯(DPE)侧基的聚苯乙烯(PSe)的偶联反应合成了结构明确的每个重复单元含一条侧链的梳形支化聚合物,其中,PSe是通过Sc单体的原子转移自由基聚合(ATRP)和Wittig反应制得的.用IR1、H-NMR、GPC和SLS等测试方法对所得梳形支化聚合物进行了详细表征,讨论了活性负离子链与PSe的DPE基团的配比对接枝率的影响.结果表明,活性负离子链与DPE基团的偶联反应是高效的,可以通过调节活性负离子链与DPE基团的加料比来控制接枝率.另外,还讨论了PSe和活性负离子链的分子量对接枝率的影响.结果表明,在实验范围内当活性负离子链过量时可获得几乎定量的接枝率.

梳形抗盐聚合物在聚合物驱油中的应用

This paper reported the application of salt-resistant comb-shaped polymer(KYPAM)in polymer follding with comparison to MO-4000 under the conditions of Shengli oilfield job site testing.When the KYPAM dosage is 53% less than MO-4000,water content of oil well is reduced by 1.7%,and the daily oil output increase is 44.9%.It is concluded that KYPAM has very good properties for use in Shengli oilfield EOR (enhanced oil recovery)application in the future.