一种核-壳缔合聚合物的高效驱油特性研究

油田产出水直接配注聚合物是聚合物驱的发展趋势和必然,基于提升聚合物在产出水中的综合驱油性能的多级结构和超分子效应的思路,以聚酰胺-胺改性并功能化的纳米二氧化硅为核,甲基-N,N-二辛基丙烯酰胺为疏水单体制备水溶性核-壳形缔合聚合物SHPAM;IR、~1H NMR、SEM和TEM表征SHPAM的结构。SHPAM的核-壳结构及疏水基团的缔合效应协同增强高矿化度产出水配制聚合物溶液的增黏性、抗剪切性及长期稳定性能,SHPAM的零剪切黏度是梳形聚合物(KYPAM)的60倍。SHPAM比KYPAM少500 mg·L~(-1),SHPAM有更强的流度控制性能,对岩心渗透率有良好的兼容性;水驱至含水率98%,0.30 PV的SHPAM驱(浓度1500 mg·L~(-1))提高原油采收率达25%。结果表明产出水配注SHPAM表现高效的驱油效率。     

驱油用聚丙烯酰胺分子量测试的光散射研究

利用旋转流变仪分析了超高分子量部分水解聚丙烯酰胺溶液的流变性质,并根据光散射动态模式分析了其在不同浓度和不同盐离子浓度下的尺寸分布.建立了利用多角度激光光散射准确测量驱油用超高分子量聚丙烯酰胺重均分子量(Mw)、均方根回转半径()和第二位力系数值(A2)的方法.准确测量了商品化驱油用超高分子量聚丙烯酰胺FP3630S的这3个参数,分别为Mw=(1.33±0.06)×107,     

聚(丙烯酰胺-丙烯酸)/聚(丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵)分子复合型聚合物驱油剂的增粘作用

通过Brookfield粘度测定及室内岩心驱油试验评定,研究了聚(丙烯酰胺－丙烯酸)/聚(丙烯酸胺－二甲基二烯丙基氯化铵)[P(AM－AA)/P(AM－DMDAAC)]分子复合型聚合物驱油剂的增粘、抗温、抗盐性及其驱油效果.结果表明：聚合物组成一定时,其复合比影响溶液复合增粘效果;复合型聚合物溶液的抗盐性明显优于P(AM－AA)溶液的抗盐性;多价金属离子的加入是提高溶液抗盐性的有效途径.该驱油剂的最终采收率达61.91％.     

石油磺酸盐体系中相微乳液研究

宽分子量分布的石油磺酸盐在低浓度时有正丁醇、正构烷烃、盐存在的情况下能成中相微乳液。研究了盐浓度、烷烃种类、醇浓度对该体系中相微乳液的形成及特性影响,得到中相微乳液的特性参数;最佳含盐量Ｓ＾＊、增溶参数σ、盐宽△Ｓ、界面张力γ等,并从理论上进行了探讨。采用模拟驱油装置测定了体系的驱油效率,对优化驱油体系设计具有重要意义。     

高温高矿化度条件下驱油剂中聚合物分子结构形态及其在中低渗油层中的渗流特性

利用动态光散射(DLS)、电镜扫描(SEM)和岩心驱替实验等方法, 对高温高矿化度条件下聚合物溶液和“聚合 物/表面活性剂”二元复合驱油体系中聚合物分子线团尺寸及其影响因素和在中低渗油藏环境下的渗流特性进行了实验研究, 并对其渗流规律进行了机理分析. 结果表明, 在高温高矿化度条件下, 随聚合物浓度增加, 聚合物溶液和“聚合物/表面活性剂”二元复合驱油体系中聚合物分子线团尺寸D_h都呈现“先增大后减小”的变化规律. 非离子型表面活性剂以胶束聚集体形式吸附在聚合物分子链上, 造成二元复合驱油体系中聚合物分子线团尺寸D_h大于聚合物溶液. 在溶剂水矿化度较高和岩心渗透率较低条件下, 后续注入水的冲刷和稀释作用造成岩心内滞留聚合物浓度降低, 聚合物分子线团尺寸D_h增加, 最终导致聚合物溶液和“聚合物/表面活性剂”复合体系的残余阻力系数大于阻力系数.     

不同类型聚合物溶液对采油残余油的作用机理研究

通过实验测定了HPAM溶液和黄原胶溶液的流变性、在多孔介质中的流变性和残余阻力系数 ,计算了衰竭层效应 .用不同的浓度和注入速度进行了驱油实验 .提出聚合物分子缠结作用的增强不仅引起表观粘度增加或衰竭层厚度降低 ,而且使平行于油水界面的拉动残余油的力增加 ,从而使残余油饱和度降低 ,采收率提高 .随浓度增加 ,HPAM溶液的表观粘度和残余阻力系数增加 ,衰竭层厚度减小 ;黄原胶溶液的浓度高于缠结浓度时 ,衰竭层厚度和表观粘度变化不大 .注入速度增加时 ,两种聚合物溶液的衰竭层厚度均降低 ,HPAM溶液的残余阻力系数不变 ,粘弹性增加 ;而黄原胶溶液的残余阻力系数下降 .不同浓度和注入速度情况下两种聚合物溶液的驱油结果证实了文中提出的聚合物分子缠结作用和衰竭层效应对残余油的作用机理 .分子结构的不同是造成两种聚合物溶液在多孔介质中渗流规律和对残余油作用机理的差别的根本原因 .     

化学驱油过程中部分水解聚丙烯酰胺的二级结构研究

高分子量聚丙烯酰胺水溶液因其显著的增粘作用与粘弹性而在三次采油中得到广泛应用 .多年来大庆油田采用注入部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM)水溶液驱油 ,实践证明 ,此法可大幅度提高原油采出率[1,2 ] .关于聚丙烯酰胺及其部分水解产物 (结构上等价于丙烯酰胺与丙烯酸的无规共聚物 )的链结构评价及其同高价离子的络合作用已有一些报道 [3～ 6] .在聚合物驱油过程中 ,HPAM水溶液在地下岩层中流动时间较长 ,实验室难以模拟 ,有关 HPAM流经地下岩层后的结构研究尚未见报道 .评价化学驱油油田矿场采出液中 HPAM的链结构 ,并探讨其结构变化机理…     

纳米埃洛石管对HPAM性能的影响

采用油酸改性纳米埃洛石管(HNTs)将部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与改性HNTs(O-HNTs)共混制备一种稳定的分散体系HPAM/O-HNTs。采用红外和接触角对O-HNTs的化学结构进行表征,并系统考察HPAM/O-HNTs的增黏性、耐温耐盐性、抗剪切性和驱油效果。结果表明：O-HNTs分子链中含有长烷基链、双键等疏水基团,具有疏水作用。加入O-HNTs后,HPAM/O-HNTs黏度明显提高,表现为优异的增黏性。HPAM/O-HNTs在30～90℃的NaCl(0～12000 mg·L^-1)和CaCl₂(0～12000 mg·L^-1)溶液中的黏度均比HPAM高,表现出优异的耐温抗盐性能。90℃条件下,随着剪切速率增大,HPAM/O-HNTs黏度逐渐减小。500 r·s^-1条件下溶液黏度大于17.2 mPa䦆Wingdings 2VB@s,表现出优异的抗剪切性能。在相同条件下,HPAM/O-HNTs的驱油采收率比HPAM高12.3%,驱油效果显著。     

测定驱油体系中碱度的流动注射分光光度法

采用流动注射分析技术，以酸碱指示剂－－间硝基酚溶液作载流，实现了三元复合驱油体系中碱的测定；该法可测定10－600mg/L NaOH(强碱），20－1400mg/L Na2CO3(弱碱）；方法的检出限为0．5mg/L NaOH,1mg/L,Na2CO3；对含量为200mg/L的样品测定6次的相对标准偏差为0.6%(NaOH),0.5%(Na2CO3);测定速率每小时达94个样；该法也适用于其它无机碱、有机碱的测定。     

紫外分光光度法测定油田污水中聚丙烯酰胺残留量

聚合物驱采油污水是随油田聚合物驱油技术的应用而出现的一种新型采油污水。它除含有石油烃类、无机盐、固体颗粒等物质外,还含有大量残余的聚丙烯酰胺。由于聚丙烯酰胺结构单元中含有酰胺基,易形成氢键,使其具有良好的水溶性和高的化学     

聚（丙烯酰胺—丙烯酸）／聚（丙烯酰胺—二甲基二烯丙然氯化铵）分…

通过Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度测定及室内岩心驱油试验评定。研究了聚（丙烯酰胺－丙烯酸）／聚（丙烯酰胺－二甲基二烯丙基氯化法（Ｐ（ＡＭ－ＡＡ）／Ｐ（ＡＭ－ＤＭＤＡＡＣ）分子复合型聚合物驱油剂的增粘，抗温，抗盐性及其驱油效果，结果表明，聚合物组成一定时，其复合比影响溶液复合增粘效果，复合型聚合物溶液的抗盐性明显优于Ｐ（ＡＭ－ＡＡ）溶液的抗盐性，多价金属离子的加入是提高溶液抗盐性的有效途径，该驱油剂的最终     

阴离子型聚丙烯酰胺与阳离子表面活性剂的相互作用

采用自由基水溶液共聚法制备了带有负电荷的水溶性聚丙烯酰胺,研究了水溶液中聚合物与阳离子表面活性剂的相互作用及所导致的水溶性、黏度和流变学性质的变化,为进一步研究驱油提供了理论基础.     

气驱油油气混相过程的界面传质特性及其分子机制

油气混相过程的界面传质特性对气驱提高原油采收率技术非常重要。本文针对吉林某油田的实际油组分,采用分子动力学模拟研究了气驱油过程,分析了不同气体和驱替压力下油气两相的状态变化以及界面特性,获得不同驱替气体的最小混相压力(MMP)。结果表明,随着驱替气体压力的升高,气相的密度逐渐增大,油相膨胀密度降低,气相与油相的混合程度增强,油气两相界面厚度增加,界面张力随之减小。同时发现,驱替相中二氧化碳浓度越高,在同等气体压力下,油气界面更厚,油气混合程度更高。纯CO₂驱油得到的MMP远远小于纯N₂驱油,当这两种气体摩尔比为1 : 1混合时MMP介于两种纯气体之间,说明要达到同样的驱油效果二氧化碳需要的压力更小。最后,本文从分子微观作用力角度解释了驱替气体不同时影响油气混相程度的机制,通过分子平均作用势曲线发现油相分子对CO₂的吸引力要大于N₂分子,因此CO₂分子更容易与油相混合,驱替效果更明显。     

溶致液晶体研究及其在三次采油中的应用

研究了石同磺酸盐／正戊醇／水的三元体系和石油磺酸盐／癸烷／正戊醇／水的拟三元体系相图中的液晶区域,揭示了不同组分对液晶区域大小的影响以及液晶的流变性和液晶的结构,在三次采油中,用六角状溶致液晶体系代替三元复合驱体系进行化学驱油,虽然驱油效率更高,但需进一步降低液晶驱油体系的成本。     

驱油用磺酸盐表面活性剂的研究进展

综述了驱油用石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐及磺酸盐双子表面活性剂四种磺酸盐表面活性剂的研究进展,指出了这四种表面活性剂在油田应用中存在的问题以及未来的发展方向;阐述了油水乳化提高原油采收率的机理,初步分析了影响表面活性剂乳化能力的因素,强调了从分子结构的角度研究表面活性剂性能的重要性.     

ASP复合驱油体系瞬时界面张力的研究

以胜利油田孤岛试验区原油为油相,用正交试验筛选了碱/天然混合羧酸盐/聚合物驱油体系,讨论了各组分对ASP复合驱油体系油水瞬时界面张力的影响,并探讨了各组分间的相互作用机理及其在油水界面的吸附机理。     

复合驱注采液中活性剂PS浓度的高效液相色谱分析方法研究

 合成了强阴离子交换及硅胶基质ODS键合高效液相色谱 (HPLC)柱填料。针对胜利油田复合 (碱 +表面活性剂 +聚合物 )驱油工程实施的需要 ,建立了适合于注采液中表面活性剂PS的HPLC分析方法。该方法对PS标准样品的最小检出限为 0 .4mg/L ,线性范围为 5 0mg/L～ 10 0 0mg/L ,回收率为 95 .7%～ 99.8%。实践证明 ,该方法的建立为油田的复合驱油配方设计、注入方案调整、产品质量监控及驱油机理研究等提供了有力的技术支持。     

疏水缔合效应对聚丙烯酰胺类水溶液结构和流变性质的影响

以聚合物驱油为背景,研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和缔合型部分水解聚丙烯酰胺(AHPAM)水溶液的结构与流变性质的差别.通过粘度法和静态激光光散射法得到了所分析的聚丙烯酰胺的分子量,用动态激光光散射法和粘度法分析了特定AHPAM分子缔合形态,并用流变学法测定了AHPAM在地层温度与矿化度条件下的线性粘弹性与非线性流变特性.着重讨论了临界缔合浓度的概念,研究了结构和流变性质的关系,以及分析了缔合对聚合物驱油的可能影响.实验结果表明,AHPAM水溶液在宽浓度范围存在分子缔合;一般临界缔合浓度的概念实际反映在进入亚浓溶液范围分子间缔合的效应,剪切速率约为10 s-1时,剪切粘度突降数倍,反映缔合结构在剪切场中的变化,该现象在高缠结浓度下较不明显;拉伸粘度随拉伸速率变化与HPAM定性不同,该拉伸特性反映了疏水缔合近程作用的本质.     

黏弹性聚合物溶液在突扩孔道内的流动特性

采用上随体Maxwell本构方程,描述油藏条件下以第一法向应力差为主要特征的聚合物溶液的流变性.利用有限体积法对黏弹性聚合物溶液在突扩孔道内的流动特征进行数值模拟.绘制了流函数和速度的等值线图.研究了黏弹性的变化对微观波及效率的影响.数值模拟结果表明,聚合物溶液的黏弹性是影响波及效率的主要因素.凹角处的流动区域随着弹性的增加在不断增大,因此滞留区域不断减小,微观波及效率不断增大.具有黏弹特性的聚合物溶液相比于纯黏性的牛顿流体更利于提高驱油效率.这一结论有助于驱油工业上聚合物溶液的设计和优选.     

流动注射分析法快速测定三元复合驱油体系微量溶解氢

本文报道用流动注射法（ＦＩＡ）快速测定三元复合驱油体系中的溶解氧，讨论了各种物质对测定的干扰情况。本方法最小检测为８０μｇ／Ｌ，相对标准偏差为２．６％，并与测定溶解氧的经典的碘量法进行了对比，结果令人满意。