二氧化氯对含聚污水配制和稀释聚合物溶液黏度影响实验

针对大庆油田采用含聚污水配制和稀释聚合物存在降低聚合物黏度的问题,通过对配制和稀释聚合物过程中影响黏度的主要因素进行分析,发现含聚污水中的硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌等微生物对聚合物黏度影响较大,因此开展了二氧化氯对含聚污水配制和稀释聚合物黏度影响实验,对二氧化氯杀菌后含聚污水中细菌数量,S^(2+)、Fe^(2+)含量,配制和稀释聚合物溶液的初始黏度,以及黏度保留率的影响进行研究。结果表明:二氧化氯对含聚污水中的硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌灭活率达到100%,二氧化氯杀菌后含聚污水配制和稀释聚合物溶液初始黏度提高5.5~12.0 mPa·s,黏度保留率提高25.9%~38.1%。二氧化氯可有效灭活含聚污水中的细菌,降低S^(2+)、Fe^(2+)含量,二氧化氯杀菌后可有效提高含聚污水配制和稀释聚合物溶液的初始黏度及黏度保留率,为油田聚驱应用“污配污稀”技术保持聚合物黏度探索了一种新的技术方法,为提高聚驱配注系统的黏损达标率提供了技术支持。

S^2-对聚合物黏度的影响

通过分析油田采出污水中聚合物黏度的变化,考察S2-对聚合物黏度的影响;根据S2-对聚合物降黏作用前后红外、核磁数据,探讨S2-降低聚合物黏度的机制。结果表明:随着油田污水中S2-质量浓度增加,聚合物黏度下降,6mg/L的S2-能使1.7 g/L聚合物溶液黏度降到10 mPa.s以下;含S2-的模拟污水配置的聚合物在波数3 100 cm-1和化学位移为6.00时产生了C=C键峰,溶液中产生了带有双键的新物质;在降黏过程中发生了自由基链式反应,使聚合物长链断裂成小分子物质;可通过抑制自由基的产生来保持聚合物的黏度。

聚合物特性黏度称重增浓外推测试新方法

根据黏度测量基本原理建立了聚合物稀溶液特性黏度测试新方法——称重增浓外推法。使用这种方法测定了一系列刚性链大(键共轭结构聚合物的特性黏度,其比浓黏度ηsp/c以及比浓对数黏度In(ηr/c)分别与浓度的关系曲线均呈现良好的线性关系。和传统的稀释外推法以及单点法如Maron法、Solomon-Ciuta法和算图法相比,称重增浓外推法具有数据可靠、准确、低有机溶剂消耗和操作连续省时等优点。

埕东油田聚驱过程聚合物黏度影响因素

目前国内大部分油田多采用清水配制聚合物母液,污水稀释聚合物的工艺,实现部分油田采出水的资源化利用。但在实际应用过程中,无论是聚合物驱还是复合驱,由于在注入体系中引入化学剂,同时大量的各类离子、悬浮物和细菌等以不同形态存在于污水中,会对以污水为主的聚合物溶液的黏度造成不同程度的影响。污水配注聚合物黏度保留率低,大大制约了聚合物效果的发挥,影响聚合物驱油技术的应用效果。研究发现,通过控制Fe2+、SRB、H2S的含量,可以有效地降低它们对聚合物溶液黏度的影响。

污水水质对聚合物黏度影响研究

针对油田含聚污水配聚所面临的问题,研究了污水水质对聚合物黏度的影响规律,结果表明,根据水质的不同,污水中主要成分对聚合物黏度的影响程度各不相同,若存在还原性物质,则其对配制聚合物溶液黏度降黏起主导作用,少量的S2-(3.2mg/L)使黏度降低88%左右;污水中常规阳离子对聚合物黏度的影响视Ca2+、Mg2+含量所决定,若含量高则对聚合物降黏起主导作用,若Na+含量高则Na+占主导作用。

有机碱和无机碱对原油的乳化性质及对聚合物黏度的影响

以乙二胺作为有机碱，NaOH作为无机碱，利用乳化实验和黏度测量实验，对两种碱与稠油的乳化行为及两种碱对聚合物黏度的影响进行了研究。结果表明，乙二胺的加入基本不增加溶液矿化度，其质量分数的增加不会促使油包水乳状液的形成，且在NaCl质量分数不大于1．2％时，0．2％～1．0％的乙二胺可将稠油乳化成较稳定的水包油乳状液；而NaOH的加入会增加溶液的矿化度，即使溶液中不加NaCI，0．6％以上的NaOH会促使油包水乳状液的形成，不利于水包油乳状液的稳定，且不同NaCl质量分数下1％的NaOH溶液都会把稠油乳化成油包水乳状液。溶液中Na0H的加入会大大降低聚合物的黏度，当Na0H质量分数为1％时，聚合物的黏度会降低一半多；而乙二胺的加入基本不增加溶液矿化度，不仅不会降低聚合物黏度，反而可以使聚合物的黏度有所上升。由此可知，乙二胺在原油开采及提高原油采收率方面相对NaOH有较大优势。

一种聚合物地下黏度计算新方法

目前常采用经验法计算聚合物驱油田聚合物地下黏度,但该方法仅能得到黏度范围,而非特定数值。针对该问题,通过聚合物驱渗流公式转换及油藏工程理论等,建立了聚合物地下黏度与井口注入压力、累计注入聚合物量间的关系,提出了一种求解聚合物地下黏度的新方法。实例表明,新方法得到的渤海L油田4口注聚合物井的聚合物黏度分别为3.79、5.19、2.48、6.37,与常规方法计算结果基本一致,与经验法相比,可以得到精确数值。该研究对注聚合物油田措施调整起到理论指导作用。

聚合物驱注入液黏度稳定剂研究进展

油田采出水中影响聚合物溶液黏度的主要因素有金属离子、还原性物质、细菌等,次要影响因素有pH值、溶解氧、含油量、悬浮固体、残余聚合物、残余化学剂等。针对以上影响因素,可通过投加适宜的化学剂来消除影响,从而控制聚合物溶液的黏度损失。根据作用机理,目前常用的黏度稳定剂可分为水质改性型和黏度稳定型两种,对造成黏度损失的主要因素可投加水质改性型药剂、对溶解氧等问题可投加黏度稳定型药剂来降低黏度损失。此外,不同单剂组合的复配可通过协同作用有效地提高药剂效果,复合型药剂的应用前景将更为广阔。

高黏度聚合MDI新工艺的设计及运行优化

简述了目前生产高黏度聚合MDI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)的3种生产工艺,为解决现有工艺中存在的填料污染、纯MDI质量差等问题,文中结合现有工艺的特点设计了短程蒸发+分离塔组合新工艺,对新工艺进行了物料平衡模拟以及短程蒸发器关键参数计算,并将短程蒸发+分离塔新工艺进行了工业化实施。为实现新工艺的长周期稳定运行,开展了短程蒸发+分离塔新工艺下的刮片材质优化、防飞溅挡板优化、操作温度优化等。通过设备及工艺条件优化,短程蒸发+分离塔新工艺工业化装置实现6个月以上的长周期运转,同时中间体M中重组分质量分数、PM中二聚体质量分数都较现有工艺大大降低,新工艺生产的高黏度聚合MDI的低温稳定性、长期储存稳定性均优于分离塔工艺,高黏度聚合MDI产品质量明显提升。文中通过工艺流程设计、模拟计算、工业化实施、装置运行优化等,将短程蒸发+分离塔新工艺成功地用于生产高黏度聚合MDI。

聚驱高矿化度采出污水配制聚合物溶液方法研究

针对大庆油田采油四厂的污水矿化度高等问题,通过模拟污水中各种离子和矿化度来研究聚合物溶液黏度的影响因素,得出水的矿化度越高,聚合溶液的黏度越低;Ca^2＋、Mg^2＋和Na^＋含量越高聚合物溶液的黏度越低。破乳剂、防垢剂、防蜡剂对聚合物溶液黏度无影响,絮凝剂和杀菌剂使聚合物溶液黏度降低。对于采油四厂的高矿化度污水应用电渗析法研究矿化度降低的情况。研究表明,电渗析方法可以大幅度地降低水的矿化度,并且可以有效地去除所有离子。电渗析方法处理后的淡水所配制的聚合物溶液的黏度远高于处理前的污水所配制的聚合物溶液的黏度,故处理后的淡水可以用于配制聚合物溶液。

一体化装置处理后采出水配注聚合物的应用

针对陈25块降黏复合驱采出水配注聚合物溶液黏度较低的问题,进行一体化装置处理技术研究。该装置集曝气、接触氧化、吸附过滤、电极极化于一体,曝气可去除水中的部分二价铁、硫化物、COD等还原性物质,从而提高污水配注聚合物溶液的黏度;滤料具有催化和过滤双重功能,催化作用提高了亚铁离子等还原性物质的去除效率,过滤作用可去除单质硫、铁离子化合物等的沉淀;电极极化具有除氧及杀菌功能。该技术通过现场实验,处理后水质达到污水配注聚合物要求,配注聚合物溶液井口黏度平均33 mPa·s以上,增黏效果明显。

埕东泡沫复合驱HPAM溶液黏度影响因素及对策研究

在油田现场复合体系的注入过程中,用回注污水配制的聚合物溶液黏度逐步下降至1～5 mPa.s,影响了现场试验效果。通过研究污水水质状况、腐蚀性、现场使用的各种化学剂以及泡沫驱体系引入的各因素对聚合物溶液黏度的影响,确定了聚合物黏度下降的主要因素,即污水中含有硫化氢（负二价硫）是造成井口注聚黏度低的主要原因。分析认为,负二价硫的来源主要是由于泡沫剂在硫酸盐还原菌的作用下转化产生的。根据聚合物黏度变化规律和降解机理,开展了聚合物黏度保留措施研究,并开展了聚合物降解抑制剂和氧化脱硫技术的现场试验。现场试验结果表明,配注聚合物溶液黏度可保持在15 mPa.s以上,增黏效果明显,对于注聚驱提高注入质量和效果具有指导意义。

双螺杆挤出机内聚合物和终止剂混合过程的数值模拟

针对聚合物在双螺杆挤出机中的流动及混合问题,通过有限元软件Polyflow对双螺杆挤出机中聚合物和终止剂的流动及混合特性进行数值模拟,获得了双螺杆挤出机内的压力分布、流体流动情况以及高黏聚合物和终止剂的混合过程。模拟结果表明:压力沿着挤出方向阶跃式升高,反向螺杆元件前产生高压区,随后压力突然下降;在径向截面处的剪切速率由大到小依次是螺棱>筒壁>螺杆表面。根据混合指数分布发现:在物料双螺杆挤出机的筒壁处主要承受剪切作用,而双螺杆表面和筒壁表面之间的部分,物料同时承受着剪切和拉伸作用。采用混合效率(α)表征终止剂加入挤出机内之后的混合程度,结果为α先快速升高,后升高的速率减慢,在900 mm之后保持稳定。

井下聚合物取样技术的应用

根据油藏工程方案要求,需定期对注入井和井间黏度和浓度监测井进行井底取样,用来分析管柱内聚合物降解并监测注入溶液井下驱动状况。本文采用电控式井下聚合物取样测试仪器进行井下聚合物取样测试,通过化验获得聚合物的浓度和黏度资料,为评价聚合物驱油效果提供依据。

液化MDI作活化剂制备MC尼龙

以液化二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为活化剂,乙醇钠为催化剂,制备了浇铸(MC)尼龙,并对聚合过程和产物进行了测试。结果表明,MC尼龙体系存在明显的低黏度平台,且随着催化剂-活化剂用量的增加,平台期逐渐变短,聚合反应速率加快,到达放热峰值温度的时间也相应变短;在催化剂-活化剂用量恒定时,随着活性料中水分含量的增加,MC尼龙体系的聚合速率逐渐变慢,到达放热峰值温度的时间随之变长。此外,MC尼龙的力学性能和单体转化率基本不受催化剂-活化剂用量和活性料中水分含量(≤0.3 mg/g)的影响,其拉伸强度均大于85 MPa,弯曲强度均大于92 MPa,波动幅度均小于5 MPa,且单体转化率均大于98%。总之,以液化MDI作活化剂的MC尼龙体系呈现了较好的工艺稳定性,具有一定的应用价值。

大庆油田水驱及聚合物驱油藏剩余油黏度特征研究

通过21件原油样品实验分析表明,原油烃类中高分子量组分C40+(%)与原油黏度存在良好的相关性;利用油田开发取心检查井油砂制备得到油藏剩余油样品44件,通过高温色谱检测得到剩余油烃类低C21-、中C21～C40、高分子化合物C40+含量(%),利用原油黏度与烃类C40+(%)的关系式预测了剩余油黏度;结合油田开发取心检查井的岩石渗透率、含油饱和度等资料,对聚合物驱和水驱油藏剩余油的流动性特征、剩余油性质、下步驱油方式等进行研究.实验结果表明,聚合物驱和水驱2种驱油方式油藏剩余油的烃类组成、黏度和流度都呈现非均质性特征,且前者的非均质性更加明显;聚合物驱与水驱油藏相比烃类C21-(%)和C21～C40(%)较低、C40+(%)的较高,聚合物驱可能相对较多的采出原油的低等和中等分子量化合物,使聚合物驱剩余油中烃类C40+(%)增加、剩余油黏度变大、流度下降及流动性变差;水驱油藏剩余油以中黏油为主、有一定数量的低黏油,聚合物驱油藏剩余油以中黏油为主、有一定数量的高黏油;根据油藏剩余油黏度测定结果和流度比控制的最佳范围,确定不同油田及油藏剩余油的驱油方式和聚合物溶液黏度及浓度,为下一步油藏剩余油开发及提高采收率提供了新依据和新方法.

油田配聚污水中S^(2-)的去除方法优化研究

油田回注水中含有大量S^(2-),其会降低聚合物———部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的黏度,进而影响驱油效果。采用化学氧化法去除油田污水中的S^(2-),探讨了KMnO_4、H_2O_2和NaClO对S^(2-)的去除效果,考察了油田污水中S^(2-)经氧化去除后聚合物黏度的恢复情况。实验结果表明,3种氧化剂均能有效去除油田污水中的S2-,提高聚合物黏度。经过安全性、方便性、性价比的对比,发现KMnO_4既能快速有效地去除S^(2-),改善聚合物黏度,且使用方便,价格合理,是最优氧化剂。

油田配聚污水中Fe^(2+)的去除方法优化研究

油田回注水中的二价铁离子会降低部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的黏度。采用化学氧化法去除油田污水中Fe2+,试验了双氧水、次氯酸钠和高锰酸钾对Fe2+的去除效果,并考察了Fe2+去除后HPAM黏度的恢复情况。实验表明,3种氧化剂皆能快速去除油田污水中的Fe2+,并有效改善Fe2+造成的聚合物黏度损失。经过使用安全性、方便性和性价比对比,发现固体次氯酸钠不仅能快速有效地去除Fe2+,改善聚合物黏度,且价格合理,使用方便,是最优的氧化剂。

孤岛油田污水生物脱硫保黏技术应用

孤岛油田东区用于配聚的污水主要来自孤三联外输水,污水成分复杂,造成注聚井井口黏度降低,严重影响了区块的开发效果。通过对孤岛配聚污水进行综合分析,明确了硫酸盐还原菌代谢产生的硫化物为聚合物溶液黏度降低的主要影响因素。针对这一问题,采用生物脱硫保黏技术对污水进行处理,不仅能够抑制SRB产生新的硫化氢,而且能够去除污水中原有的硫化氢。在孤岛东区开展了9 500 m^3/d的生物脱硫现场应用,污水硫化物含量由2~4 mg/L降到0.2 mg/L以下,东区北聚合物溶液井口平均黏度由17 mPa·s上升至35 mPa·s左右,东区南井口黏度由33.2 mPa·s上升至53.2 mPa·s。

高强度间位芳纶的制备及力学性能测试

阐述高强度间位芳纶的制备及产品力学性能特点。通过优化聚合反应釜径高比,改进搅拌设备,在聚合过程中添加一定量的改性剂,制备了一种高强度间位芳纶,对其表面形态和系列制品的力学性能进行了测试。结果表明:新工艺制备出的间位芳纶表面致密,纤维内部分子取向性增强,断裂强度达到4.7 cN/dtex以上,断裂伸长率不低于30%,其纱线和面料力学性能较同规格的常规间位芳纶纱线和面料有明显提升。认为:高强度间位芳纶的制备需要从多方面进行改进才能达到理想效果。