聚合物微球-缔合聚合物复合体系的封堵性能研究

针对海上稠油油藏地质特征及提高采收率的具体要求,选择聚合物微球与缔合聚合物进行复配,通过填砂管封堵实验和人造岩心驱油实验,发现复合体系兼具深部调剖和增黏驱油的性能,封堵性能、液流改向能力和驱油效果均优于单纯聚合物溶液。说明微球和缔合聚合物之间产生较好协同作用,为改善聚合物驱效果提供了新的方法。     

聚合物微球制备与复合体系封堵性能研究

为探究基于聚合物微球的复合调剖体系在高渗岩心中的运移、封堵能力,以沉淀聚合法合成了聚甲基丙烯酸甲酯微球,采用ic-Ramam、FT-IR、SEM等手段剖析了微球的结构组成与成球机理,并以人造岩心评价了微球与复合体系的封堵性能。结果表明：聚合物微球成球均匀、形貌规整,粒径约为300 nm,呈单分散分布,与非乳化自稳定条件下均相成核相关;微球抗冲刷封堵性能好,对400mD岩心封堵率>80%,复配乙烯基增黏聚合物可进一步提高体系黏滞、封堵性能,复合体系封堵率高达98.91%。     

聚合物微球调剖封堵性能实验研究

针对注水开发过程中含水率越来越高、高含水井输量越来越多等问题,急需开展深度调剖技术研究。通过对聚合物微球调剖剂在地温环境中,不同养护时间的微观结构、粒径分布测试,开展岩芯驱替物模实验,分析聚合物微球的封堵性能。研究结果表明:聚合物微球经过恒温55℃养护,会发生水化现象,粒径可增大到原始粒径20倍左右,起到较好的封堵作用;与渗透率为1、10和100mD岩芯相匹配的聚合物微球养护时间分别为0、1和10d;双管岩芯驱替实验综合采收率随聚合物微球注入浓度和注入量增加而增加,渗透率级差越大,综合采收率越低。     

交联聚合物微球体系封堵特性影响因素研究

采用微孔滤膜过滤实验,研究了交联聚合物微球体系封堵特性的影响因素。结果表明,交联聚合物微球A可以对1.2μm的纤维素膜形成有效封堵。溶胀时间的延长,交联聚合物微球封堵能力下降。温度升高,交联聚合物微球封堵能力下降。交联比小的交联聚合物微球封堵能力增强。     

聚合物微球溶液封堵性能影响因素研究

采用与低渗透地层岩心孔喉尺度相近的可视化微圆管模拟聚合物纳米微球溶液在低渗透储层内的运移和封堵性能,探讨驱替外压、储层温度、质量浓度等因素对聚合物微球流动速率的影响。结果表明:驱替压力为0.6MPa时,聚合物微球溶液在10μm微管中的流速是5μm微管中流速的3~10倍,在5μm微管中存在启动压力梯度且流速和压力梯度呈线性关系,2μm管中未能观测到聚合物微球流动,在非均质微管束中聚合物微球优先选择进入直径较大的微管。在65℃~85℃范围内,温度对聚合物微球在微管的渗流趋势影响不明显,聚合物微球在微管内的流速随质量浓度增大逐渐变慢。     

新型聚合物微球调剖体系的研究及应用

油井开发中后期,油井含水上升,油水井之间的大孔道,造成注入水的无效循环,水驱效率降低,导致最终采收率降低,调剖堵水是提高水驱效率的必要手段.目前常用的聚丙烯酰胺可动凝胶体系存在施工不方便、成胶时间不易控制等问题,本文研究了具有核壳双层结构的核壳类聚合物微球调剖体系,并利用室内实验对水化规律进行评价.通过理论分析与室内实验,研究了核壳类聚合物微球遇水膨胀与微球相互聚并产生封堵的过程.并在某油田实施新型聚合物微球体系深部调驱矿场试验,增油控水效果显著.该技术为水驱油田后期提高采收率提供了新的技术方法.     

交联聚合物微球体系性质研究

采用微孔滤膜过滤实验、乌氏粘度计及动态光散射,研究了交联聚合物微球体系(在油田)的封堵性能、粘度及交联聚合物微球体系的线团大小。结果表明,交联聚合物微球可以对1.2μm的纤维素膜形成有效封堵,但长时间溶胀后的微球封堵性降低。微球体系的粘度比较低,其粘度随溶胀时间变化较小。动态光散射法测得交联聚合物微球的粒径随溶胀时间增加而变大。     

可分解交联聚合物微球KFW的制备及性能

以丙烯酰胺(AM)、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、α-甲基苯乙烯(HM)为原料,采用反相悬浮法合成了可分解交联聚合物微球KFW,合成条件为:单体质量分数为25%,油水体积比1.2∶1,单体配比m(AM)∶m(AMPS)∶m(HM)=20∶5∶0.2,J-1交联剂质量分数3.8%(以单体总质量计),乳化剂质量分数为7%,反应温度为40℃。红外光谱分析结果证实合成产物为P(AM-AMPS-HM)。KFW分解性能实验结果表明,在水分散体系中,KFW黏度随矿化度增加而降低,其中,Ca2+在一定加量范围内,有利于体系的增黏作用。温度越高,KFW分解时间越短,体系黏度越高。J-1加量增大,KFW分解时间延长,体系增黏不明显。油相分散体系中,KFW不能使油相增黏。SEM结果表明,KFW分解过程为先溶胀后溶解。双并联填砂管实验结果表明,KFW可有效改善地层的非均质性,扩大波及体积,提高采收率,兼具调剖和驱油双重功能。     

聚合物微球注入性及封堵性影响因素分析

本文以S油田为模拟对象,测定了微球CMK-1不同浓度、注入速度、PV数、微球CMK-1溶胀时间条件下,微球CMK-1的注入阻力系数和残余阻力系数。结果表明,微球CMK-1浓度的增加、注入速度的增加、注入PV的增加和溶胀时间的增加会导致注入阻力系数升高,反之则会导致注入阻力系数的降低;微球CMK-1浓度的降低,注入速度的增加,注入PV的降低以及溶胀时间的增加会导致封堵率的降低,反之则会导致封堵率的升高。本文所探究的实验规律可为同类型微球油田矿场应用实践提供理论依据和参考。     

Synthesis of silver/polymer colloidal composites from surface-functional porous polymer microspheres

This study presents a different colloidal silver (Ag)/polymer system where Ag nanoparticles are deposited uniformly onto surface-functional porous poly(ethylene glycol dimethacrylate-co-acrylonitrile) (poly(EGDMA-co-AN)) microspheres. The formation and morphology of the composite microspheres were characterized from electron microscopy and X-ray diffraction analyses. The significance of the present report is that owing to the high affinity between Ag and nitrile group (CN) on the large surface of the microspheres, the Ag nanoparticles having a face-centered cubic phase were incorporated evenly into the deep pores of the microspheres with fine size and size distribution. In the preservation test, the Ag/poly(EGDMA-co-AN) composite microspheres obtained showed an excellent anti-bacterial performance, elucidating a high applicability for a new preservative.     

疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质研究

用粘度法和核孔膜过滤法研究了实验室自制相对分子质量约1000万的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)溶液的缔合效应,用粘度计考察了电解质浓度、温度和剪切速率对HAP溶液表观粘度的影响,并与相同测试条件下相对分子质量为1770万的部分水解聚丙烯酰胺3530进行对比。结果表明:HAP溶液在70℃的高温和矿化度为5727的高盐条件下,在1000mg/kg附近存在一临界缔合浓度,在临界缔合浓度以上,HAP溶液粘度迅速增加;而3530不存在临界缔合浓度,粘度增加缓慢。浓度为1250mg/kg的HAP溶液通过核孔膜20mL的过滤时间是347.3min,而相同浓度下3530的过滤时间仅为2.1min。浓度为1000mg/kg的HAP溶液即使在矿化度为30000、70℃的高温、30r/min转速的条件下,粘度仍达到32.8mPa·s,而聚合物3530的粘度仅有4.11mPa·s;当剪切速率增加到140r/min、温度为70℃,用矿化度为5727的模拟采出水配制的HAP溶液的粘度为9.21mPa·s,而3530溶液的粘度仅5.18mPa·s。HAP具有良好的耐温抗盐抗剪切能力。     

驱油用双亲聚合物的研究进展

分析了强化采油对我国石油工业的必要性和紧迫性,论述了双亲聚合物的疏水缔合性能,综述了合成方法及溶液性能,提出了如何尽快开发我国具有自己知识产权的新型双亲聚合物驱油剂的思路与展望。     

亲水性高分子磁性微球的合成和应用研究

对近年来国内外有关亲水性高分子磁性微球的研究成果和发展现状进行了综述,具体讨论了包埋法、单体聚合法及原位法等常用的合成制备方法及其优缺点,指出反相(微)乳液聚合是制备亲水性聚合物微球的有效方法。分析了亲水性高分子磁性微球在酶固定化和实现靶向给药等方面的应用及存在的问题,对磁性微球的发展前景进行了展望。     

分子印迹聚合物微球对亚甲基蓝的去除特性研究

以亚甲基蓝为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂．采用沉淀聚合法制备了亚甲基蓝分子印迹聚合物微球（MIP）。用扫描电镜表征了MIP的形貌,结果显示制备的MIP的粒径为1～3μm,粒径较为均匀。考察了MIP对亚甲基蓝的吸附性能,结果表明其吸附动力学过程可以用假二级吸附速率方程来描述,MIP对亚甲基蓝的最大吸附量为27．1mg／g,吸附效果较好,可以用于染料废水中亚甲基蓝的分离富集。     

聚合物驱稠油破乳剂合成与复配实验研究

针对渤海聚合物驱稠油,合成了5种非离子聚醚破乳剂和3种阳离子反相破乳剂,研究了不同类型破乳剂间的复配协同作用。结果表明：（1）在非离子破乳剂中,多分支结构的破乳剂比线形结构破乳剂脱水性能强,星形高分支结构破乳剂比梳状高分支破乳剂脱水性能强;（2）非离子聚醚破乳剂之间没有产生协同效应,非离子聚醚与阳离子反相破乳剂之间产生了较好的协同效应;（3）聚合物浓度的变化对脱水速度和脱水率影响较小,但对脱出水质有明显的影响;（4）复配破乳剂FH36对含聚合物稠油具有良好的破乳效果。     

功能高分子的增粘与乳化性能研究

用胶束聚合法将丙烯酰胺、丙烯酸与自制两亲功能单体进行共聚,合成了三元共聚物,考察了其流变学性质及乳化性能,并通过荧光光谱、扫描电子显微镜对两种功能高分子体系的聚集体结构和溶液中的分子聚集行为进行了研究,并对相应机理进行了分析探讨。研究结果发现,45℃下1500 mg/L的自制功能高分子在矿化度为4 756 mg/L的模拟水溶液中,粘度仍可以达到200 mPa.s。另外,自制功能高分子对模拟水与原油的混合体系具有很强的乳化能力。     

Synthesis of pH-sensitive hollow polymer microspheres with movable magnetic core

The pH-sensitive hollow poly(N,N′-methylenebisacrylamide-co-methacrylic acid) (P(MBAAm-co-MAA)) microspheres with movable magnetic/silica (Fe₃O₄/SiO₂) cores were prepared by the selective removal of poly(methacrylic acid) (PMAA) layer in ethanol/water from the corresponding Fe₃O₄/SiO₂/PMAA/P(MBAAm-co-MAA) tetra-layer microspheres, which were synthesized by the distillation precipitation copolymerization of N,N′-methylenebisacrylamide (MBAAm) and methacrylic acid (MAA) in the presence of Fe₃O₄/SiO₂/PMAA tri-layer microspheres as seeds in acetonitrile with 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN) as the initiator. The Fe₃O₄/SiO₂/PMAA tri-layer microspheres were afforded by the distillation precipitation polymerization of MAA with 3-(methacryloxy)propyl trimethoxysilane (MPS)-modified Fe₃O₄/SiO₂ core-shell particles as the seeds. The functional multi-layer inorganic/polymer microspheres and the corresponding hollow polymer microspheres with movable magnetic cores were characterized with transmission electron microscopy (TEM), Fourier-transform infrared (FT-IR) spectra, dynamic light scattering (DLS), and vibrating sample magnetometer (VSM).     

辐射引发分散聚合反应制备聚合物微球研究进展

介绍了辐射作用原理、辐射引发分散聚合反应技术和机理、及其最新研究进展：重点阐述了超声、紫外光、γ射线、微波辐射在分散聚合中的应用。