剪切作用对不同聚合物溶液流度控制能力影响研究

为考察剪切作用对不同结构的聚合物溶液性能的影响,分别研究了高相对分子质量部分水解聚丙烯酰胺HPAM溶液和疏水缔合聚丙烯酰胺HAP0210溶液经过模拟炮眼剪切后的流度控制能力。结果表明,溶液中不同分子结构的聚合物经过模拟炮眼剪切作用后其流度控制能力存在显著差异。在炮眼剪切作用下,溶液中HPAM大部分分子链断裂,相对分子质量下降50%左右,分子链间缠结和堆积程度大幅度下降;而具有分子间缔合作用的HAP0210在溶液中的网络结构也受到破坏,相对分子质量下降30%左右,但仍能依靠疏水缔合作用在聚合物溶液中形成相互作用能力较弱的网络结构,使溶液表现出一定的抗剪切能力和较强的建立阻力系数和残余阻力系数的能力。

疏水缔合聚丙烯酰胺的合成

在过硫酸钾/亚硫酸钠(K2S2O8/Na2SO3)催化作用下,利用分散聚合的方法,合成丙烯酰胺、阳离子单体与取代乙烯基单体共聚疏水缔合衍生物,产物粒子均匀,直径60～80 nm。研究了氧化还原引发体系不同用量、配比以及水相中分散剂、稳定剂、成乳剂的用量对单体转化率和聚合物相对分子质量的影响。

疏水缔合聚合物湍流减阻特性影响因素

该文采用自行设计的气驱流体摩阻测试装置,研究了分子量、疏水单体比例和水解度对疏水缔合聚合物(HAWP)湍流减阻特性的影响;并且与ESEM观测不同质量浓度范围的HAWP水溶液的微观结构进行比对,讨论了HAWP的减阻机理。结果表明,当分子量大于1 000×104g/mol时,其减阻率在质量浓度为200 mg/L处和临界缔合质量浓度(CAC)处存在双峰值,对应两种不同的减阻机理;当分子量小于1 000×104g/mol时,仅在CAC处存在单一峰值;分子量越大第一峰值越高,分子量越小第二峰值越高。质量浓度小于CAC时,HAWP疏水单体比例越大,减阻率越小;而随着质量浓度的增大,疏水单体比例越大的,减阻率上升越快;而当质量浓度大于CAC时,则出现疏水单体比例越大减阻率越高的现象。HAWP在实验质量浓度范围内,减阻率均随着水解度的增大而增大。

油田用疏水缔合物的分子设计

从疏水缔合物的疏水效应和疏水机理出发 ,论述了疏水缔合物结构与性能的关系 ,并结合现阶段疏水缔合物研究现状以及油田用疏水缔合物的要求 ,对油田用疏水缔合聚丙烯酰胺共聚物的分子设计进行了综述。

压裂用胍胶衍生物的研究进展

随着对油气资源勘探、开发的深入,水力压裂逐渐成为一种改造油气藏的重要方法并得到广泛应用。压裂液在水力压裂工作中起着重要的作用,压裂液的好坏是关系到压裂施工的成败和影响施工后增产效果的一个重要因素。针对目前常规胍胶压裂液存在缺点,国内外学者对胍胶衍生物进行了广泛研究,主要集中在低分子量、酸性条件下交联、耐高温及疏水缔合改性方面,室内研究及现场应用表明,胍胶衍生物具有不溶物更低、破胶后残渣更少、对地层伤害更小等优点。

胜坨油田超高分缔合聚合物驱注入压力高的原因分析及对策

胜坨油田进行先期超高分子缔合聚合物的单井试注试验,单井试注效果较好,于是又开展了的井组试验。井组试验开始注入以后,部分注入井压力快速升高,被迫降低配注量,甚至停注。针对胜坨油田超高分缔合聚合物驱先导试验注入压力高的情况,本文对其进行原因分析。研究发现超高分缔合聚合物具有较常规HPAM注入压力高的特性;粘土、机杂和铁化合物与超高分缔合聚合物形成混合体造成近井地带堵塞。本文提出注聚站增加过滤装置、注入井深部解堵返排后进行强力注水冲刷,注入困难的注入井采取增压泵增压等措施。矿场实施上述措施后效果明显。

高分子量水溶性疏水缔合聚合物的合成条件研究

对合成AM/AHAC二元共聚物的引发体系进行了筛选,研究发现,用K2S2O8-DMAAM引发体系合成的聚合物相对分子量高于其它引发体系,并在此基础上进一步考察了DMAAM浓度、单体浓度、反应温度及反应时间对聚合物分子量的影响。结果表明,单体浓度为20%、K2S2O8浓度为80 mg/L,DMAAM浓度为60 mg/L,反应温度为30℃,反应时间为6 h条件下,合成的聚合物分子量较高。

胜坨油田高温高盐油藏超高分子疏水缔合聚合物注入试验

针对高温高盐油藏增加可采储量的需要,开展了超高分子疏水缔合聚合物驱油技术研究,通过矿场单井注入试验,考察了超高分子疏水缔合聚合物的增黏能力、污水适应性,评价了超高分子疏水缔合聚合物在高温高盐油藏中的注入性能及应用效果。单井试注矿场动态反应良好,注入压力上升了4.0MPa,增加了流动阻力系数,注水井吸水剖面得到改善,对应油井见到初步的降水增油效果,表明超高分子疏水缔合聚合物驱是适用于高温高盐油藏的一种提高采收率的新技术。

疏水性聚丙烯酰胺的合成实验研究

疏水性聚丙烯酰胺是一种重要的疏水缔合水溶性聚合物,它可以通过多种方法合成。本文结合均相共聚法和表面活性大单体法2种方法,以丙烯酸和Span80为原料首先合成了一种具有表面活性的疏水缔合型单体Span80-AA,然后将Span80-AA与丙烯酰胺聚合反应合成疏水性聚丙烯酰胺,并研究了时间、引发剂浓度、溶剂配比、大单体含量和温度对疏水聚合物粘度和分子量的影响,从而得到比较合适的实验条件。

疏水缔合聚合物重均分子量的测定

采用毛细管法和荧光探针法研究了疏水缔合聚合物在不同甲酰胺浓度和盐浓度的溶剂中的特性黏数和疏水缔合作用强度.找到可以消除缔合作用和聚电解质效应的溶剂条件,用静态光散射法测定疏水缔合聚合物的重均分子量.结果表明,NaCl能够有效的屏蔽聚电解质效应,但是不能消除缔合作用,而且由于NaCl增加了溶液的极性,会进一步促进疏水缔合作用,疏水缔合聚合物以聚集体形态存在溶液中,因此,在NaCl溶剂中测得的疏水缔合聚合物的重均分子量不是真实分子量;而甲酰胺可以完全破坏疏水缔合作用,使聚合物分子以单分子态分散在溶液中,进而测得疏水缔合聚合物的真实分子量.当溶剂中的NaCl浓度为0.2 mol/L、甲酰胺体积分数为50%时,可准确测定疏水缔合聚合物的重均分子量.当缔合作用消除后再改变甲酰胺浓度,测得的重均分子量不再变化;聚电解质效应消除后,盐离子浓度的变化不会再改变测得的重均分子量结果.

疏水缔合聚合物分子量分布曲线的测定

在体积百分浓度为50%1,3-丙二醇、0.2 mol/L Na Cl和水溶剂条件下,消除疏水缔合聚合物(HAWSP)溶液中疏水缔合作用,屏蔽溶液中的聚电解质效应,使HAWSP分子在稀溶液中处于单分子分散状态.然后利用膜孔径分离原理,选择不同孔径的微孔滤膜,用微孔滤膜流动实验装置对疏水缔合聚合物进行分级,将不同分子量的聚合物分离开来.用二次方程拟合滤出液质量-过滤时间关系曲线得到各级分聚合物溶液的质量,以分光光度法测定各级分聚合物溶液的浓度,根据质量和浓度计算得到各级分的累积百分含量.结合静态光散射和毛细管法标定了疏水缔合聚合物Mark-Houwink方程[η]=0.182M^(0.586),用于准确测定疏水缔合聚合物各个级分的分子量.选择四参数方程曲线,根据各级分的分子量M和累积百分含量W,得到分子量的分布曲线.与动态光散射分析进行比较的结果表明,两种方法测试结果一致.