离子组成对中低分子量聚合物抗盐行为的影响

针对长庆侏罗系低渗透高矿化度油藏在化学驱中需要优选与油藏匹配性良好且抗盐性好的中低分子量聚合物的现实问题,较为系统地分析了离子浓度和类型对3种不同中低分子量抗盐聚合物抗盐行为的影响规律。通过黏度、松弛时间、荧光与环境扫描电镜等测试表明,与常规抗盐聚合物SAV55和分子量较低的缔合聚合物EY 131相比,分子量和缔合单体含量较高的缔合聚合物BHXF 850有更好的增黏性,但随着Na^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)的加入,BHXF 850的黏度保留率、松弛时间、溶液结构数目却是最小的且结构强度也最弱,对溶液微观结构的影响更为显著。同时,一价和二价离子对聚合物的抗盐行为并未产生差异化影响。相关认识可为油藏现场化学驱用中低分子量抗盐聚合物的优选提供参考与借鉴。

一种大分子量抗盐耐温性二元聚合物驱油剂及其制备方法

一种大分子量抗盐耐温性二元聚合物驱油剂的制备方法,以丙烯酰胺和功能单体为聚合单体,以醇水混合液为反应溶剂,在引发剂和分散剂的存在下。

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。

抗220℃高温两性离子聚合物降黏剂的制备与性能

针对当前高温高密度水基钻井液流变性调控难题,基于分子结构优化设计和单体优选,制备了新型抗高温两性离子聚合物降黏剂HP-THIN。通过正交实验与单因素实验相结合的方法,对HP-THIN的制备条件进行了优化。采用红外光谱仪、乌氏黏度计和热重分析仪等分别对HP-THIN的分子结构、热稳定性以及相对分子质量进行表征和测定,研究了HP-THIN在220℃超高温条件下对淡水浆、盐水浆、含钙浆和高密度复合盐水浆等不同类型钻井液基浆的降黏性能。在室温下,测试了HP-THIN对基浆黏土颗粒吸附能力、Zeta电位和粒径的影响,并与国内外同类产品(Polythin和xy-27)进行了对比。结果表明,合成降黏剂HP-THIN的反应温度为60℃,反应时间为3 h,引发剂用量和链转移剂用量均为反应单体总量的1%,单体总质量分数为30%;单体AM、AA、AMPS、PTM物质的量比为1.9∶7.5∶2.1∶1。该聚合物的分子结构中含有设计官能团,其黏均相对分子质量约为8211,且具有较好的热稳定性。220℃老化后,HP-THIN在最优加量(0.3%)下对淡水基浆、盐水基浆、含钙基浆和高密度复合盐水基浆的降黏率分别达86%、72%、73%和51%,HP-THIN对不同类型钻井液基浆的高温降黏效果均优于国内外同类产品,相对于xy-27和Polythin,降黏剂HP-THIN对基浆黏土吸附能力强、Zeta电位绝对值大、黏土颗粒尺寸小,可以更好地消除黏土颗粒间网状结构,降低钻井液黏度,具有良好的应用前景。

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。

耐温抗盐聚合物TS-45流变性及驱油效率研究

在45℃(大庆主力油藏温度)下,以超高分子量(2 8×107)HPAM为对比,实验考察了耐温抗盐聚合物TS 45溶液的流变性能和驱油能力。TS 45为丙烯酰胺、强极性(含—SO3H)支链单体及少量疏水缔合单体的共聚物。实验聚合物溶液含盐(NaCl)5g/L,含聚合物1g/L。两种聚合物溶液在0 02～600s-1范围均为假塑性流体,TS 45溶液的粘度大于HPAM溶液。溶液的G′和G″随振荡频率增加(0 1～50Hz)而增大;TS 45的G′(和G″)大于HPAM的相应值;G′和G″曲线的交点,TS 45为0 1Hz,此时G′=G″=0 078Pa,HPAM为0 147Hz,此时G′=G″=0 0088Pa,表明TS 45溶液的弹性大于HPAM溶液。与NaCl浓度1g/L的聚合物溶液相比,实验溶液的G′和G″均下降,在2 81Hz下的保留率对于TS 45分别为48 2%和38 3%,对于HPAM分别为24 1%和17 2%,说明TS 45的耐盐性较好。TS 45在岩心中的阻力系数和残余阻力系数(38 6和9 6)大于HPAM的相应值(25 4和5 7)。在岩心驱油实验中,注入0 38PV聚合物溶液提高采收率的幅度,1g/L的TS 45污水溶液、HPAM清水和污水溶液分别为12 6%、10 5%、8 9%,0 8g/L的TS 45污水溶液为10 7%;在注入量0 2～2 0PV范围内提高采收率的幅度,1g/L的TS 45污水溶液恒大于HPAM污水溶液。图6表2参5。

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，

耐温抗盐聚合物KY的合成及性能影响因素

采用水溶液聚合的方法合成了驱油用聚合物KY ,研究了引发温度、氨水与脲素的浓度对聚合物分子量的影响 ,以及表面活性剂的浓度对聚合物过滤因子的影响 ,并进一步评价了KY的热稳定性。结果表明 :当引发温度为 11℃、氨水与脲素的浓度为 0 .0 0 1mg/L、0 .0 0 0 2mol/L时 ,可获得高分子量聚合物KY ,该聚合物驱油剂具有很好的热稳定性 ,其性能可满足聚合物驱油的要求。

JST耐温抗盐聚合物冻胶体系的研究

所报道的JST聚合物冻胶体系 ,由分子量 1.2× 10 7～ 1.4× 10 7、单体质量比 7∶3的AM /AMPS二元共聚物、含有低分子量呋喃树脂、酚醛树脂、脲醛树脂及有机硅的交联稳定剂JL及潜在有机酸催化剂JC组成。由 90℃下的实验结果得到适宜配方如下 :0 .1%～ 0 .6 %共聚物 +0 .5 %～ 1.0 %交联稳定剂 +0 .0 2 %～ 0 .0 6 %催化剂 ,用淡水配制的胶液粘度 (室温 ,6 .6s-1)为 30～ 78mPa·s,成胶时间 4 8～ 12 0h ,冻胶粘度 4 .8～ 5 5Pa·s。实验配方胶液在 80～ 130℃下的成胶时间随温度升高而缩短 (96～ 6h) ,冻胶粘度则基本不变 (4 7.8～ 5 1.6Pa·s) ,耐温达 130℃(90d) ,抗盐 (NaCl)达 2 0 0～ 30 0 g/L ,抗钙达 2～ 3g/L。体系成胶时间可通过改变催化剂加量进行调节。在渗透率0 .15 6～ 2 .5 3μm2 的填砂岩心上 ,在 12 0℃下 ,低浓度 (0 .2 %～ 0 .3% )共聚物冻胶的堵水率为 90 %～ 95 % ,堵塞物的突破压力为 5 .0MPa/m ,高浓度 (0 .6 % )共聚物冻胶的堵水率为 99.99% ,堵塞物的突破压力达 14MPa/m。该冻胶体系可用于深水井调剖和深油井堵水。表 5参 3。

中原油田耐温抗盐交联聚合物成胶影响因素及先导试验

交联体系可分为三类,即:凝胶体、弱凝胶和交联聚合物溶液;针对高温、高盐和非均质严重的油藏特征,适于中原油田调驱应用的是:具有一定流动性和良好稳定性的弱凝胶体系;根据室内评价实验,聚合物的类型、分子量及浓度,以及交联剂类型及浓度,对成胶强度和稳定时间都有影响,而限制交联体系成胶的主要因素是高温、高盐的环境条件,此限制在本质上体现为对凝胶体系空间完善网络结构形成和破坏的影响上;目前条件下,通过精心筛选聚合物和加入适量起“保水作用”的添加剂,在温度≤90℃、矿化度≤15×104mg/L的条件下,形成稳定的弱凝胶调驱体系是完全可行的;为验证配方和技术有效性而开展的现场先导试验截止目前效果显著。

大庆油田二类油层驱油用聚合物的研制

针对大庆油田二类油层的地层条件,以丙烯酰胺、少量疏水单体N-十二烷基丙烯酰胺(AMC12)为原料,采用胶束水溶液共聚合方法合成了抗盐聚合物KP,研究了甲酸钠对KP分子量的影响以及表面活性剂TritonX-100对其水溶性的影响,进一步评价了KP的抗盐性能,并进行了驱油实验。结果表明:控制聚合物KP的分子量为1500×104左右,以大庆油田模拟矿化水(4000mg/L)配制聚合物浓度为1000mg/L,聚合物KP的溶液黏度远高于HPAM(1500×104)的溶液黏度,与HPAM(3000×104)的相当,并具有很好的长期稳定性。岩心驱油实验结果表明,可比水驱提高采收率12%以上。因此,中等分子量抗盐聚合物KP在大庆油田二类油层具有很好的应用前景。

聚合物溶液黏弹性实验

2 500万分子量抗盐聚合物溶液提高单位浓度时,黏度提高值在浓度为3 000和4 500 mg/L处出现峰值,即在此两点处黏度出现了突变;弹性提高值在浓度为2 000、3 000和4 500 mg/L处出现峰值,即在这三个点处弹性出现了突变。同样剪切条件下,2 500万分子量抗盐聚合物溶液浓度不变,随剪切时间增加,溶液黏度的降解率增加,保留黏度减小;剪切时间较短时,不同浓度聚合物溶液随着剪切时间的增加,体系浓度越大,黏度降解率越小,保留黏度越大。

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。

含氟丙烯酸酯AFSN及其与丙烯酰胺、丙烯酸的共聚物PAMF的合成与共聚物水溶液粘度性能

将杜邦公司的商品氟表面活性剂ZonylFSN(含全氟烷基的脂肪醇)与丙烯酰氯(AC)等在低温下反应,合成了含氟丙烯酸酯AFSN,按产物收率和纯度确定最佳摩尔比FSN∶AC=1∶1 05,最佳反应时间为11～12小时。用IR谱表征了AFSN的结构。将AFSN、AM、AA在水溶液中共聚,得到了含氟疏水缔合水溶性聚合物PAMF 3和PAMF 5(混合单体总质量中AFSN分别占0 3%和0 5%)。PAMF共聚物在水溶液中的增粘性、抗盐性和耐温性远高于超高分子量HPAM。室温下浓度为1 5g/L的HPAM、PAMF 5、PAMF 3水溶液不含盐时粘度分别为520、690、530mPa·s,NaCl浓度为15g/L时粘度分别为41、410、325mPa·s,粘度下降率分别为92%、40%、38%。1 5g/LPAMF 3水溶液在90℃时保有的粘度高达300mPa·s,而1 5g/LHPAM水溶液在90℃时粘度为14mPa·s。PAMF共聚物可望用作耐温抗盐的驱油聚合物。图5参9。

高浓度试验区不同注入方式驱油效果实验研究

为提高原油采收率,寻找剩余油挖潜的方法,进一步完善聚合物驱油理论体系。通过室内物理模拟实验,研究不同注入方式对高浓度试验区适应性,优选出最佳段塞组合,为试验区注入方案设计提供参考依据。主要开展了(1)相同聚合物、不同浓度、单一段塞驱油效果研究:采用炼化超高分2 500万和再创700万抗盐聚合物,其中炼化超高分2 500万聚合物注入浓度为1 000 mg/L、1 500 mg/L、2 000 mg/L、2 500 mg/L、3 000 mg/L五个浓度点;再创700万抗盐聚合物注入浓度为800 mg/L、1 100 mg/L、1 400 mg/L、1 700 mg/L、2 000 mg/L五个浓度点,开展水驱后聚合物驱油实验研究,得出不同阶段采收率、含水率变化规律。确定注聚的调整时机,优选两种聚合物单独驱油最佳注入浓度、聚合物用量以及最终提高采收率效果;(2)相同聚合物、不同浓度、多段塞组合驱油效果研究:采用超高分2 500万聚合物,注入浓度分别为2 500 mg/L、2 000 mg/L、1 200mg/L,聚合物总用量2 000 mg/L.PV,通过各段塞大小变化,组合成4套方案,最终后续水驱到含水98%,得出不同流度控制方案对驱油效果的影响,评价确定2 500万聚合物不同浓度梯次段塞组合方式及提高采收率效果;(3)不同聚合物、不同浓度、多段塞组合驱油效果研究:根据第一个实验的结果确定炼化超高分2 500万和再创700万抗盐聚合物合适浓度,总聚合物用量2 000 mg/L.PV,测定3套方案注入压力、综合含水率、吸液指数及采收率等的变化,评价不同聚合物、不同浓度、多段塞组合驱油效果,评价确定两种聚合物不同浓度多段塞组合驱油效果。最后,综合对比三种方案的采出程度、压力和聚合物用量,确定高浓度试验区的最佳注入方案。

蒙脱土对两亲共聚物水溶液性能的影响研究

近年来,聚合物驱在许多油田得到实践和应用,效果也比较好。探究蒙脱土对DAOAAC-AM两亲共聚物性能的影响,对得到的聚合物分别配样进行黏度和分子量的测定。通过一系列实验,分析加入不同蒙脱土量对聚合物抗温性、抗盐性的影响,结果表明:MMT含量为2%时,聚合物的抗温、抗盐性能较好。