超低水解度抗盐聚丙烯酰胺的研究与应用

聚丙烯酰胺分子链上的羧基对盐极敏感,尤其在遇到高价金属离子时易发生相分离,长期在地层中稳定性较差,致使水溶液黏度大幅度降低。聚丙烯酰胺溶液在酸、碱条件下会发生迅速的水解反应,导致分子链发生卷曲,甚至产生沉淀,丧失驱油能力。如何改进聚丙烯酰胺的结构,使其具有良好的耐温抗盐性能,是目前需要解决的技术问题。通过研究低水解度抗盐聚丙烯酰胺的水解度对热稳定性的影响,从而解决目前常规聚合物存在热稳定性差的问题。超低水解度抗盐聚丙烯酰胺研究主要是在氧化还原及偶氮复合引发体系中,采用耐水解、耐盐基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸AMPS与精制丙烯酰胺单体AM聚合,引入可抑制酰胺基水解的基团N-乙烯基吡咯烷酮NVP来抑制聚合物分子中的酰胺基的水解,在引发温度2-4℃下进行反应合成得到三元共聚物来提高耐温耐盐性能。

疏水缔合耐温抗盐聚丙烯酰胺共聚物的研究现状

随着油气勘探开发的需要,对油田化学处理剂的耐温、抗盐性能要求越来越高。因此必须对水解聚丙烯酰胺进行改性,其中研究较多的是对疏水缔合水溶性聚合物的研究。疏水缔合水溶性聚合物是指在聚合物亲水性大分子链上引入少量疏水基团的一类水溶性聚合物。疏水改性的聚丙烯酰胺的大分子链上含有许多带电基团与疏水基团,分子内电性斥力与极性基团的水化作用使大分子主链呈疏松伸展状态。当聚合物浓度达到临界缔合浓度时,大分子链交联,形成具有一定强度的空间网状结构,使流体力学体积增加,增粘能力增强,而且该空间网状结构受无机盐影响小,抗温能力强。介绍了国内外耐温、抗盐改性的疏水缔合聚丙烯酰胺共聚物的研究现状。

聚丙烯酰胺抗盐水解机螺条断裂浅析

聚丙烯酰胺抗盐装置水解机为间歇式运行,在运转中,因螺条主轴及副轴断裂失效造成水解机停运,干燥器物料不连续,维修更换周期长、难度大,严重制约抗盐聚丙烯酰胺的生产。水解机不能长周期平稳运行,造成维护费用增加,维修工作量大。本文从水解机螺条的结构及断裂失效原因入手,提出解决水解机螺条断裂失效的具体措施。

耐温抗盐超高分子量聚丙烯酰胺生产工艺的开发

介绍了以丙烯腈为原料,生物酶催化水合生产丙烯酰胺和以丙烯酰胺为原料,低温均聚后水解生产聚丙烯酰胺的生产工艺。在简化工艺流程,降低物耗、能耗和提高产品质量方面取得了进展,产品的分子量高、粘度高。

驱油用部分水解聚丙烯酰胺微观性能评价方法研究

利用多角激光光散射法测定了部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM)的重均分子量、根均方旋转半径、第二维里系数等微观结构性能参数 ,发现了常规聚合物微观结构性能参数与粘均分子量的联系 ,同时比较了超高分子量抗盐聚合物与常规聚合物微观结构性能参数的差异 ,指出粘均分子量等指标表征聚合物性能的误差和局限性 ,建议在现有评价方法中补充微观结构性能参数 ,以准确衡量HPAM的综合性能 ,优选高效聚合物品种 ,进一步提高聚合物驱的技术经济效果。

超高分子量耐温抗盐聚丙烯酰胺

在三次采油技术中，聚合物驱油是较为成熟的技术。经试验证明，它具有高效、投入产出比高、稳产、对环境污染小等优点。目前使用的是部分水解聚丙烯酰胺，分子量大多在1800万左右，由于这类聚丙烯酰胺不具备耐温抗盐的性能，仅适合于地层温度低，矿化度较低的矿区。然而我国的大部分油藏都是高地温，高矿化度地层，地层的温度多在70℃以上，矿化度也多在4000ppm以上，因此开发耐温抗盐的驱油聚合物，

耐温抗盐交联聚合物驱油体系性能评价

研究了部分水解聚丙烯酰胺(聚合物)与耐温抗盐交联剂所形成的流动凝胶体系的性能,并进行了物理模拟试验。结果表明,体系对聚合物本身的性能要求宽松,水解度为4％-30％、相对分子质量大于900×104的聚合物干粉成胶性能均较好;体系对温度敏感,温度较低时。体系不发生反应,所以有足够的时间配制溶液,且耐高温(90℃),可用于地层水矿化度为50000mg／L的地层。该体系由有机试剂组成,与岩石接触后不产生离子交换、沉淀反应;吸附小,与聚合物以共价键结合,形成的凝胶性能稳定,具有较高的粘弹性,可大幅度提高采收率。

耐温抗盐型HPAM/酚醛树脂冻胶体系研究

由水解聚丙烯酰胺(HPAM)与酚醛树脂交联,制备了HPAM/酚醛树脂冻胶体系。该体系中,m(苯酚)∶m(乌洛托品)∶m(四乙烯五胺)=1∶1.5∶1,聚合物HPAM浓度7 000 mg/L。考察了氯化钠和氯化钙浓度、溶液pH、温度对HPAM/酚醛树脂冻胶体系成胶性能的影响。结果表明,HPAM/酚醛树脂冻胶体系耐温可达120℃,当氯化钠浓度为15 000 mg/L,氯化钙浓度为2 000mg/L时,该冻胶体系成胶时间和冻胶强度影响不大,溶液pH值控制在8.0较合适。考察了该冻胶体系的封堵性能,结果表明,该冻胶体系封堵率达99.42%,并具有一定的选择性堵水作用。

一种耐温抗盐型HPAM凝胶的性能研究

以丙烯酰胺(AM)、尿素为原料,过硫酸铵、亚硫酸氢钠、2,2′-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(V-50)为引发剂,合成部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)。通过红外光谱仪、环境扫描电镜、热重分析仪进行表征,分析凝胶吸水膨胀机理和耐温抗盐机理。结果表明,HPAM最佳合成条件为:单体AM 40%,尿素3%(以单体总质量为基准,下同),氧化还原剂0.004%,氧化还原剂比1.4∶1,V-50=0.002%,pH=4,交联剂=0.1%,聚合温度15℃,AM水解度50%;HPAM凝胶在矿化度为40000 mg/L、25℃下,吸水倍率为40.8 g/g。在90℃中,HPAM凝胶的吸水倍率降低速率接近0(g/g)/d,凝胶具有良好的耐温性、抗盐性。

高强度HPAM冻胶微观结构分析

为研究部分水解聚丙烯酰胺双基团交联体系的常规性能及微观结构,选取有机铬一六亚甲基四胺/苯酚—部分水解聚丙烯酰胺双基团交联冻胶(体系1)和有机铬—酚醛树脂—部分水解聚丙烯酰胺双基团交联冻胶(体系2)进行对比分析。结果显示:2种体系均具有较强的耐盐、抗剪切性能,封堵率大于95%:体系1聚合物分子排列规则、整齐,胶体呈片状分裂,聚合物分子骨架之间孔隙被交联剂反应物充填,无明显分子链缠结现象,冻胶呈轻微刚性;体系2结构致密,呈明显三维网架结构,聚合物分子链与体型酚醛树脂骨架交叉互穿,整体骨架硬朗,交联结构中均匀镶嵌有酚醛树脂聚集颗粒,大部分粒径小于10μm,冻胶黏弹性好;体系1和体系2分别适合高温和低温油藏深部调剖,体系2内部网架结构强度及整体性能好于体系1。