水溶性离子对聚合物-有机铬凝胶体系性能的影响研究

用不同离子的水溶液配制聚合物溶液,加入自制有机铬交联剂,形成聚合物-有机铬凝胶体系,考察不同水溶性离子对聚合物凝胶体系成胶性能的影响。聚合物-有机铬凝胶体系配方为:聚合物质量浓度为0.15g/L,交联剂质量浓度为0.2g/L。随着NaCl质量浓度的增加,凝胶体系的成胶时间会明显降低,当NaCl质量浓度超过40g/L时,凝胶强度会变弱;Ca2+、Mg2+会影响聚合物分子线团尺寸,导致成胶时间缩短,凝胶强度降低;Fe2+、S2-会引起聚合物分子降解,严重破坏凝胶形成,其中Fe2+氧化形成的Fe3+会占据聚合物分子链上的交联点从而阻碍凝胶形成。

聚丙烯酰胺/有机铬聚合物凝胶体系的制备与评价

以聚丙烯酰胺(PAM)为原料,有机铬为交联剂,制备了PAM/有机铬聚合物凝胶体系。考察了交联剂三氯化铬与醋酸钠质量比及加量、聚丙烯酰胺加量、温度及稳定剂加量对聚合物凝胶体系性能的影响。确定了PAM/有机铬聚合物凝胶体系最佳配方:交联剂加量为3.0%～4.0%,其中三氯化铬与醋酸钠质量比为1:3.5,PAM加量为0.2%～0.3%,稳定剂加量为0.1%～0.2%,甲醛加量为0.2%。性能评价表明,该凝胶体系可适用较宽的温度范围,具有较好的耐温抗盐性,及对不同裂缝性地层的良好封堵能力,具有较好的实际应用价值。

下二门油田有机铬/聚合物微凝胶体系研究

微凝胶驱油技术是解决目前聚合物驱中聚合物用量高、耐温抗盐性差、污水配制困难的新技术。文中结合下二门油田地质特点,开发状况,研究了有机铬/聚合物微凝胶驱油体系对下二门油田的适应性及影响因素;并在此基础上推荐了400mg/L聚合物+60mg/L交联剂的最佳配方。该配方成胶后粘度高于用下二门油田污水配制的1000mg/L聚合物溶液粘度。该技术驱油可降低成本,解决污水配制粘度低问题。最佳配方双管岩心驱油试验表明微凝胶驱可比水驱提高采收率18%～21%,具有很好的矿场应用前景。

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。

溶胶凝胶法制备β-环糊精聚合物/二氧化钛有机-无机杂化材料

通过烯丙基环糊精(allyl-β-CD)与丙烯酸(AA)的共聚合反应在环糊精聚合物链中引入了活性基团羧基,运用溶胶-凝胶法制备了新型的环糊精聚合物P(CD-co-AA)/TiO2有机-无机杂化材料.溶剂抽提结果和FT-IR表明杂化材料中有机无机两相间存在着化学键.通过XRD,SEM,TGA研究表明有机无机两相高度相容,热稳定性能有大大的提高.另外还发现,在所制的材料中TiO2的含量对材料的结构和性能有很大的影响,当TiO2的含量为60%(w)时,材料表面均匀光滑,有机无机两相相容性和材料的热稳定性能最好.

超低浓度有机铬交联聚合物凝胶驱油效率研究

通过物理模拟并联岩心驱油实验，得到在岩心渗透率极差为60倍条件下，聚合物质量浓度在200-800mg／L，铬交联聚合物凝胶注入总量为0．2PV时，凝胶体系随聚合物质量浓度的增加，提高原油采收率幅度明显下降。实验结果表明，超低质量浓度聚合物有机铬凝胶体系采用成胶后注入油层，具有较高的黏度和较好的稳定性，避免了聚合物凝胶在岩心中诸多不确定因素对成胶效果的影响，双管岩心驱油实验可提高采收率9％-16％．

溶胶凝胶法制备β-环糊精聚合物/二氧化锆有机-无机杂化材料

通过烯丙基-β-CD与丙烯酸(AA)的共聚合反应在环糊精聚合物链中引入了活性基团羧基,运用溶胶-凝胶法制备了新型的环糊精聚合物P(CD-co-AA)/ZrO2有机-无机杂化材料。溶剂抽提结果和FT-IR表明杂化材料中有机无机两相间存在着化学键。通过XRD,SEM,TGA研究表明有机无机两相高度相容,热稳定性能大大提高。另外还发现,在所制的材料中ZrO2的含量对材料的结构和性能有很大的影响,当ZrO2的含量为50%(w)时,材料表面均匀光滑,有机无机两相相容性和材料的热稳定性能最好。

有机酚醛聚合物凝胶深部调驱体系孔渗适应性研究

聚合物凝胶体系在地层中的渗流及封堵特性对深部调驱效果具有重要的影响。利用长填砂管驱替物模试验,研究了有机酚醛聚合物凝胶体系在不同渗透率填砂管中的注入特性、渗流行为和封堵性能,结果表明有机酚醛聚合物体系是一种注入性和流动性均较好的凝胶体系。通过对有机酚醛聚合物凝胶体系在长填砂管中的封堵特性和渗流参数结果分析,确定了有机酚醛聚合物凝胶体系组分质量浓度与3种地层渗透率的匹配关系。最后通过室内驱油物模试验,对凝胶体系与渗透率的匹配关系进行了验证。

铝离子-聚合物凝胶调驱体系配方室内优选研究

铝离子-聚合物凝胶调驱技术是一种较为成熟的CDG调驱技术。从开展的调驱试验看,均取得了较好的增油效果,在相同的条件下,注剂成本低于单纯的聚合物驱油。由于A区水源矿化度高、钙镁二价离子含量高,导致注入液粘度低,注入浓度1350mg.L-1左右时,注入液粘度才达到45mPa.s,而萨南外试验区注入水配制的1200mg.L-1的聚合物溶液粘度则可达到66.0mPa.s以上。为此开展了室内研究工作,研究不同浓度铝离子-聚合物凝胶与不同水质的配伍性,研究表明配制水的矿化度越高,越难形成铝离子-聚合物凝胶;聚合物的分子量增大、溶液浓度增加、聚铝比降低,体系的粘度和转变压力增大,铝离子-聚合物凝胶越易于形成。随着体系中聚合物浓度的增加,采收率提高幅度增大,考虑到经济效益等问题,研究认为中分聚合物清水体系450mg.L-1、聚铝比30∶1为铝离子-聚合物凝胶体系可选配方,该数据为开展现场试验提供了理论依据。

聚合物驱后凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油效果

针对大庆油田N5区西部P1试验区块聚合物驱后含水率上升速度加快,产油量降低,且尚存大量剩余油的现状,提出进一步提高聚合物驱后剩余油的凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油技术,通过实验分析铬离子凝胶体系黏度的影响因素,研究聚合物驱后凝胶体系与二元复合体系(相对分子质量为2 500万的聚合物和RMA-1型表面活性剂)段塞式交替注入驱油的效果;通过数值模拟分析聚合物驱后凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油的可行性.结果表明:凝胶与二元体系段塞式交替注入驱油阶段采收率在聚合物驱基础上提高10%以上,说明该技术可以作为聚合物驱后进一步提高原油采收率的技术储备.

聚合物凝胶体系性能评价方法研究

近年来, 大庆油田已经和正在实施注入的调剖剂主要包括Al3+、Cr3+和复合离子交联的聚合物凝胶体系等, 它们因交联剂类型和溶剂水矿化度的不同, 其性质特征存在较大的差异, 现有的性质评价方法不能满足矿场生产管理和监测的需求。通过对油田常用聚合物凝胶体系性质特征研究和现有评价方法适应性分析, 确定了不同评价方法的适用范围, 并建立了特殊条件下聚合物凝胶体系的评价方法。

聚合物驱后凝胶复合体系调驱技术及应用

为提高凝胶体系对聚合物驱后高渗透地层的深部调驱效果,开发了由聚丙烯酰胺乳液、无机颗粒和Cr3+交联剂组成的凝胶复合体系。通过室内成胶实验,优选出了适合现场施工的6号和7号配方。室内封堵实验表明,在高渗透岩心中,注入7号配方的凝胶复合体系后,再驱8倍孔隙体积水,封堵率高达98.6%,说明该体系可以到达岩心深部发挥调驱作用,且7号配方的封堵效果优于6号配方。利用7号配方的凝胶复合体系对6个井组进行调剖后,注水井油压上升了1.8MPa,对应油井见效高峰时含水率下降了6.9%,累积增产原油1.1305×104t。

用于高温高盐油田的非离子聚合物弱凝胶调驱体系

介绍了适用于较高温度及较高矿化度油田地层调剖 (驱 )需要的非离子聚合物PMN/BW弱凝胶类调驱体系。对PMN/BW弱凝胶类调驱体系的成胶性、粘度变化曲线、抗盐性及凝胶成胶后的热稳定性、成胶前后的抗剪切性等性能进行了室内评价试验 ,并在华北油田高 30 - 4 9高温注水井 (114℃ )进行了现场应用 ,结果表明 :通过调驱处理措施 ,不仅使该井的压力剖面得以调整 ,使主力吸水层得到控制 ,潜力层得到充分启动 ,而且整个井组也取得了明显的增油效果 ,8个月内累计增油 14 6 2t。

适用于低渗透高矿化度油藏的新型聚合物弱凝胶驱油体系——以长庆油田陇东侏罗系油藏为例

针对长庆油田陇东侏罗系油藏渗透率低、地层水矿化度高等问题,研制出适合其特点的聚合物弱凝胶驱油体系,对其流变性、抗盐性、抗剪切性等进行了评价,并进行了岩心驱替实验。结果表明:在50℃条件下,质量浓度为1 500 mg/L聚合物溶液的表观粘度由29.61 mPa·s增大到51.96 mPa·s;配制用水矿化度越高,体系粘度越低,但当矿化度达25 000 mg/L时,粘度在10 mPa·s以上;聚合物弱凝胶驱油体系溶液以0.1～0.8 cm/min的注入速度通过岩心,粘度保留率不低于75%;对于渗透率为450×10^(-3)和63.7×10^(-3)μm^2的岩心,与注水相比,聚合物弱凝胶驱油体系的驱油效率分别提高了14.29%和16.67%。在HC油田的H2区6个井组实施了聚合物弱凝胶驱先导试验,吸水厚度由17.4 m提高到19.5 m,动用程度由66.2%提高到67.4%,注水压力上升了5.1 MPa,注聚见效井20口,累积增油量为3 447 t。表明新型聚合物弱凝胶驱油体系是减缓低渗透油藏递减、改善吸水剖面、降低油井含水率的有效途径。

有机-无机复合交联凝胶防CO_(2)气窜体系评价研究

针对非均质CO_(2)气驱油藏存在的气窜问题,研制出一种以聚丙烯酰胺为基液、M型无机交联剂(Cr^(3+)无机类)和K型有机交联剂(酚醛树脂有机类)复合使用的SDC-1型防CO_(2)气窜体系。在温度为115℃、矿化度2×10^(4)mg/L的实验条件下,该体系具有良好的防止CO_(2)气窜效果。结果表明,有机-无机复合交联体系较传统单一交联剂体系具有更高的强度及热稳定性。该体系的弹性模量G’主要受M型无机交联剂加剂量影响,其微观结构具有无机交联凝胶体系的强树状结构及有机交联体系的球状结构,兼具2种体系优点。在3种不同渗透率人造岩心中,SDC-1型防CO_(2)气窜体系可以有效降低CO_(2)气窜,封堵率均在95%以上,突破压力梯度最高达12.3 MPa/m。

基于大环化合物主-客体作用的超分子聚合物凝胶材料研究进展

综述了近年来冠醚、环糊精、葫芦脲和柱芳烃等大环化合物的衍生物通过主-客体作用形成的超分子聚合物凝胶材料的研究情况。指出了该材料对温度、酸碱度、溶剂和客体分子等外界环境刺激敏感,在智能响应性方面表现出了优异的性质。对超分子聚合物凝胶材料未来的研究方向进行了展望。

溶胶-凝胶薄膜修饰的微结构聚合物光纤氟离子传感探头

通过对微结构聚合物光纤修饰桑色素-铝配合物掺杂的凝胶薄膜,制备了一种氟化物光纤传感探头。这种探头的结构基于微结构聚合物光纤实现,其内部具有贯穿的微孔道结构,这种微孔道结构可以作为敏感材料的载体以及微传感池。敏感层的修饰通过溶胶-凝胶过程实现,将掺有桑色素-铝的溶胶直接吸入光纤内部,可以在光纤微孔阵列中形成凝胶敏感膜。微结构光纤内部可以容纳微量液体,传感过程在微孔道内进行。基于荧光淬灭原理实现传感,氟离子对凝胶膜中桑色素-铝具有强烈的荧光淬灭作用,因此,传感探头对于不同浓度的氟离子溶液表现不同的荧光强度。在pH值为4.6的条件下,探头对于氟离子具有良好的响应,可在5～50mmol/L内传感。

溶胶-凝胶法制备的罗丹明B/二氧化钛分子印迹聚合物的结构与吸附性能

以罗丹明B为模板分子,以钛酸丁酯为交联剂,采用溶胶-凝胶法在酸性条件下制备了罗丹明B二氧化钛溶胶-凝胶分子印迹聚合物;利用傅立叶变换红外光谱和透射电镜分析了分子印迹聚合物的结构,使用热重分析测定了其热稳定性,采用静态吸附和动态吸附方法考察了其吸附性能,并与非印迹聚合物进行了对比.结果表明,与非印迹聚合物相比,印迹聚合物具有网络状多孔隙凝胶微结构及对模板分子的特异性识别结合位点,因而对模板分子具有更好的吸附性能和特异选择性.其原因可能在于,模板分子上的羰基与钛酸丁酯水解产生的羟基产生氢键作用,使钛酸围绕于模板分子周围,并通过缩聚形成凝胶;当模板分子洗脱后,孔隙得到保留并形成网络状凝胶,从而能够吸附更多的模板分子.

P(AN-MMA)基锂离子电池凝胶聚合物电解质研究进展

综述了用于锂离子电池的以聚丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯P(AN-MMA)共聚物为基体的凝胶聚合物电解质的研究现状和进展,讨论了P(AN-MMA)基电解质的主要问题和解决这些问题的可能措施.

溶胶-凝胶法制备链霉素分子表面印迹聚合物及其性能表征

以四氢呋喃、乙醇和水的混合溶液(体积比6∶1∶1)为分散剂,3-氨基丙基三乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷为功能单体,正硅酸乙酯为交联剂,氨水为催化剂,通过溶胶-凝胶法在二氧化硅微球表面制备了分子印迹聚合物。用分子对接的方法初步分析了链霉素与功能单体和交联剂之间的相互作用,验证了它们形成氢键的可能性。活化时间会影响分子印迹微球的形貌。吸附实验表明,分子印迹微球比非印迹聚合物微球对链霉素具有更优越的吸附性能和选择性。