柠檬酸铝的合成与HPAM/柠檬酸铝弱凝胶体系的配制

考察了温度、反应时间、pH值及柠檬酸与氯化铝的比例对合成柠檬酸铝作为交联剂的HPAM/柠檬酸铝弱凝胶体系黏度的影响,结果显示最优的合成条件是:反应温度为80℃,反应时间为3h,pH约为7.0,柠檬酸与铝的物质的量比为1:2.0。采用油田污水制备了柠檬酸铝交联的HPAM/柠檬酸铝弱凝胶体系,考察了不同的配制方法对凝胶强度和稳定性的影响,发现采用自来水配制HPAM/柠檬酸铝预先交联体系,而后用污水稀释的方法可以配制出与自来水直接配制效果相当的凝胶体系。

油田化学剂对低浓度HPAM/柠檬酸铝体系的影响

用微孔滤膜方法测定了油田用不同类型破乳剂 (9种 )、絮凝剂 (1种 )以及缓蚀阻垢剂 (3种 )对LPS交联体系的影响。LPS体系用HPAM(10 0mg/kg)和柠檬酸铝 (10mg/kg ,以Al3 + 计 )在清水中配成 ,化学剂加量 5 0mg/kg ,在 6 0℃反应 2天后通过平均孔径 3μm的滤膜 ,测定累计滤过时间与累计滤过体积关系曲线 ,以空白LPS和聚合物溶液为参比体系。结果表明 ,酚醛树脂类嵌段聚醚 (破乳剂 )和含磷酸基团的缓蚀阻垢剂对LPS影响很大。

低浓度HPAM/AlCit体系的评价及其成胶性能影响因素研究

分别用粘度法和微孔滤膜法研究了部分水解聚丙烯酰胺 /柠檬酸铝交联体系 (CDG)的形成 ,并用微孔滤膜法研究了多元醇类物质、酚类物质、油田用缓蚀阻垢剂及油田回注水对CDG交联体系的影响。结果表明 ,粘度法不能用于评价低浓度的CDG体系交联情况 ,但可用微孔滤膜法评价 ;多元醇对CDG体系基本无影响 ;微量的酚类物质会严重影响交联聚合物的形成 ;含磷酸基团的缓蚀阻垢剂对CDG的影响很大 ;改变交联比 ,可以用油田回注水配制CDG体系 ,最佳交联比为 1 0∶1。

NaCl浓度对低浓度HPAM/AlCit体系流变性的影响

采用HAAKE流变仪,研究了NaCl质量浓度对低浓度部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与柠檬酸铝(AlCit)交联体系(HPAM/AlCit)流变性、时间效应以及粘度的影响。结果表明,当NaCl质量浓度在5～10g/l时,聚合物质量浓度为0.1g/l的交联体系在一定剪切速率下(500～1500s-1)表现出胀流性和明显的负触变性;低于或高于该NaCl质量浓度范围,体系只表现出假塑性或牛顿性,并且没有明显的负触变性。交联体系的粘度随NaCl质量浓度的增加先降低后增加,NaCl质量浓度由0.5g/l增加至20g/l,体系粘度逐渐降低;其质量浓度由50g/l增加至100g/l,体系粘度随之增加。笔者对上述实验现象的微观机理进行了初步分析。

低浓度HPAM/AlCit交联聚合物溶液性质研究

采用粘度法、扫描电镜(SEM)、核孔膜过滤、动态光散射(DLS)和27AlNMR法,研究了高分子量低浓度的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与柠檬酸铝(AlCit)体系交联反应过程溶液性质变化.结果表明,HPAM与AlCit反应在低剪切速率时体系粘度随反应进行而降低,在剪切速率较高时具有剪切稠化现象,HPAM与AlCit反应过程中交联态Al的自旋-晶格弛豫时间随反应进行变短.低浓度的HPAM与AlCit发生分子内交联反应形成交联聚合物线团(LPC)在水中的分散体系,即交联聚合物溶液(LPS).交联聚合物溶液中LPC的平均流体力学半径约为238nm,其形态接近球形,具有多分散性.LPS对1.2μm核孔膜的封堵程度与其反应时间有关.

注聚后低浓度交联聚合物驱提高原油采收率

孤岛油田中一区馆 3单元聚合物驱先导试验区 (4个反五点法注采井组 )注入质量浓度 10 0 0～ 2 0 0 0mg/L的聚合物溶液 0 .2 9PV后转入后续注水 ,到 1999年 5月底采出程度 34.4 % ,综合含水 87.3% ,接近注聚前的值 ,1999年 10月起在该井组又开始了注低浓度交联聚合物溶液 (LPS)试验。所用聚合物为HPAM 35 30S ,-M =1.5× 10 7～1.8× 10 7,HD =30 % ,交联剂为Al3 + 质量浓度 10mg/L的AlCit溶液 ,聚合物与Al3 + 质量比为 2 0∶1。室内实验结果表明 :在温度 70℃、渗透率 4 .5 μm2 的人造岩心中注入在 4 5℃反应 2 4h的HPAM浓度 2 0 0mg/L的LPS共 4 .0PV ,阻力系数达到 135 ,注入 18.3PV后残余阻力系数仍达 5 5 ;气测渗透率 1.2 μm2 的人造岩心在 70℃水驱 5PV后原油采收率 33% ,再水驱 5PV后采收率增加 1.7% ,用 12 0 0mg/LHPAM溶液驱替 0 .35PV后采收率增加13% ,再水驱 5 .3PV后采收率增加 1.7% ,用 2 0 0mg/LHPAM / 10mg/LAl3 + LPS驱替 5 .6PV使采收率增加11.3%。在现场试验中 ,注入 0 .0 6 8PVLPS(第一阶段 2 0 0mg/LHPAM/ 15 0mg/LAlCit溶液 ,第二阶段 35 0mg/LHPAM / 5 5 0mg/LAlCit溶液 ) ,然后水驱 ,仍获得了增油减水的效果 。

盐浓度对交联聚合物线团形态的影响

用核孔膜过滤法 (过滤体积对过滤时间作图 )、动态光散射法 (DLS)和扫描电镜法 (SEM )研究了交联反应前后盐 (NaCl)浓度变化对低浓度HPAM与AlCit形成的交联聚合物溶液 (LPS)中交联聚合物线团 (LPC)形态的影响。所用HPAM相对分子质量 1.1× 10 7～ 1.4× 10 7,LPS中HPAM与Al的质量比 2 0∶1,HPAM浓度 0 .1或 0 .2 g/L ,交联反应温度 40℃ ,时间 7天。实验结果表明 :①LPC的平均水力半径Rh(DLS测定值 )随交联反应时盐浓度的增大先减小后增大 ,盐浓度由 0 .5 g/L增加到 2 g/L时Rh 由 45 0nm迅速减小到 2 5 0nm ,盐浓度增加到 2 0 g/L时Rh达到最小值 16 0nm ,此后随盐浓度的继续增加Rh 有所增大 ;盐浓度 0 .5和 2 .0 g/L时Rh 的SEM测定值分别为45 0和 2 5 0nm ,与DLS结果一致。②交联反应完成后改变LPS的盐浓度 ,也可改变LPC的Rh 值 ,但改变幅度较小 ;盐浓度 0 .5 g/L时形成的LPS ,当盐浓度增加至 2 g/L时 ,Rh 值由 45 0nm减小至 35 9nm ,大于盐浓度 2 g/L时形成的LPS的Rh 值 (2 46nm) ;盐浓度 2 g/L时形成的LPS ,当盐浓度减少至 0 .5 g/L时 ,Rh 值由 2 46nm增大至32 6nm ,小于盐浓度 0 .5g/L时形成的LPS的Rh 值 (4 5 0nm)。用盐浓度改变引起LPC水化层厚度改变 ,线团收缩或舒张解释盐浓度改变时Rh 测定值的?

抗盐型交联聚合物溶液的合成条件研究

采用相对分子质量高的AM/AMPS二元共聚物和交联剂柠檬酸铝 ,开展了以改善聚合物驱为目的的交联聚合物溶液 (LPS)体系研究 ,考察了影响抗盐型LPS的形成及其性能的多种因素。研究结果表明 :该体系在矿化度为 10 0 0 0 0mg/l的模拟地层水中仍具有很强的成胶能力 ,表现出优异的抗盐性能 ,拓展了LPS的应用范围 ,显示出良好的应用前景。