接枝改性黄原胶的制备及性能研究

分别用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,亚硫酸氢钠(NaHSO_(3))、过硫酸钾(KPS)、硝酸铈铵(CAN)为复合引发剂,通过自由基聚合法制备了XG-g-AMPS、XG-g-NVP和XG-g-DMDAAC三种改性聚合物。采用FTIR、EA、^(1)H NMR、SEM和GPC对接枝产物进行结构表征,并比较了黄原胶(XG)及改性聚合物的溶解性、耐盐性、剪切稀化性和耐热性能。结果表明,改性XG聚合物的溶解度显著提高,同时耐盐性有一定提高,XG-g-NVP、XG-g-DMDAAC在30%盐溶液中黏度相较XG分别增加了9%,15%。此外,XG-g-NVP和XG-g-DMDAAC溶液的剪切性能值相较XG分别提升了11%和45%。研究结果表明通过接枝共聚,改性XG聚合物的溶解性、耐盐性和剪切稀化性能得到提升,拓宽了黄原胶产品在石油工业中的应用。

长效抗剪切聚合物驱油剂的合成及性能

为了提升驱油用聚合物在苛刻油藏环境中的耐温与抗盐性,设计合成了一种以多元胺-丙烯酸甲酯为聚合前体,具有超支化结构的聚酰胺-胺类单体,并在此基础上合成了一种长效抗剪切聚合物(LSRP)。考查了聚合单体浓度、引发温度、聚合时间、引发剂组成和加量及水解度等因素对LSRP溶液黏度的影响,采用FTIR和1HNMR表征了单体及聚合物结构,对聚合物增黏、抗剪切、抗盐、注入性及驱油性能进行了评价。结果表明:聚合物LSRP具有较好的增黏能力、抗剪切性和稳定性,当原油黏度70～300 m Pa·s时,室内驱油实验采收率较水驱增加20%以上,矿场试验注入后期压力平稳上升。

疏水缔合聚丙烯酰胺的合成及溶液性能研究

Hydrophobically associating polyacrylamides(HAPAMs) were copolymerized with hydrophilic comonomers acrylamide,sodium acrylic acid a surfactive hydrophobe capable of polymerizing,cetyl dimethyl allyl ammonium chloride,and the effects of polymer concentration,salt and shear rate on HAPAMs’ apparent viscosity have also been investigated.The results reveal that HAPAMs have advantages in viscosifying ability and salt resistance over conventional polyacrylamide(PAM) and have a comparable shear thinning ability with PAM.

耐温耐盐抗剪切黄原胶强化泡沫体系性能

针对轮南2TI油组高温高盐油藏条件,利用轮南2TI油组地层水、甜菜碱表面活性剂、黄原胶配制黄原胶强化泡沫体系,通过高温高压可视化泡沫发生仪分析起泡剂浓度、稳泡剂浓度、温度、矿化度、原油体积分数及剪切次数对泡沫性能的影响,利用显微镜对黄原胶强化泡沫微观形态进行表征。结果表明,在起泡剂质量浓度2 000mg/L、黄原胶质量浓度2 000mg/L、温度120℃、矿化度200 572mg/L、压力10MPa条件下,黄原胶强化泡沫的起泡体积和析液半衰期分别为365mL和58min。随着黄原胶浓度增大,泡沫的起泡体积减小、半衰期增大,形成的泡沫更加均匀、气泡直径变小、液膜增厚,气泡直径及气泡个数变化速率减慢,黄原胶最佳使用质量浓度为2 000mg/L。高温、高盐及原油均会对黄原胶强化泡沫的泡沫性能产生不利影响,但其可应用于温度110～130℃、矿化度180 000～240 000mg/L、原油体积分数低于10%的苛刻油藏。随着剪切次数增加,泡沫体系的起泡体积增加,半衰期缩短,4次高速剪切后,黄原胶浓度为2 000mg/L的强化泡沫体系的起泡体积增加率为13.6%,半衰期的保留率为77.6%,具有较强的再起泡能力和抗剪切性能。

分子间高缔合比例疏水缔合聚合物研究(Ⅲ)

对ANPE-HAWP的增粘、耐温、抗盐和抗剪切性能进行了研究和评价,实验结果表明:ANPE-HAWP溶液具有临界缔合浓度(CAC);其耐温抗盐特性明显不同于P(AMPS-AM)参比样品;ANPE-HAWP的溶液结构具有快速可逆恢复的特点,剪切作用对ANPE-HAWP溶液结构所造成的破坏与自发进行的疏水缔合结构恢复的趋势可以达到动态平衡。拟合直线交点法对不同类型疏水缔合聚合物临界缔合浓度的测试结果说明ANPE-HAWP中的疏水基团能够更有效地参与分子间缔合结构的形成,从而在较低的浓度下形成了空间网络结构,从而初步验证了设计分子间高缔合比例HAWP是合理的和可行的。