两亲聚合物设计合成及其增效体系研究(Ⅱ)——两亲聚合物的合成理论与方法

两亲聚合物以其独特的分子结构和疏水缔合效应,应用于复杂油藏开采,并取得了良好的应用效果。通过文献调研以及本团队近几年的研究成果,综述了两亲聚合物合成理论与方法的研究现状,主要包括两亲聚合物的发展和合成方法两方面。两亲聚合物的发展介绍了其由来历程;两亲聚合物的合成方法主要阐述了目前几种合成两亲聚合物的方法,包括(非)均相合成法、微乳液聚合法、无皂自由基共聚法、自由基胶束共聚法。最后,总结了4种合成方法的优点和缺点,并对两亲聚合物合成方法的未来发展趋势进行展望:随着两亲聚合物合成理论日趋成熟,合成方式会更加多样高效,合成的两亲聚合物性能也会更加优良,其在复杂油藏中的使用也会得到进一步拓展。     

高温油藏耐盐聚合物P（AM/MAPS）驱油剂的制备与性能评价

随着聚合物驱广泛应用,部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）在高温高盐油藏中存在易水解、增黏能力较差的问 题。为满足目前日益苛刻的储层开采条件,首先利用烯丙基氯与N-甲基牛磺酸钠合成一种耐盐功能单体3-（N-烯丙基-N-甲基氨基）丙烷-1-磺酸钠（MAPS）,进一步与丙烯酰胺（AM）共聚合成了一种新型耐盐聚合物P（AM/ MAPS）;红外光谱法、核磁氢谱法表征证实为目标产物。采用流变仪系统研究了浓度、温度、矿化度及剪切速率 对新型耐盐聚合物溶液黏度的影响规律。结果表明,在温度为85 ℃、矿化度为3×10⁴ mg/L的油藏条件下,质量 浓度为2000 mg/L的P（AM/MAPS）耐盐聚合物溶液的表观黏度达到14.20 mPa·s。在渗透率为527.73×10^-3 μm² 的单管填砂管中,P（AM/MAPS）可在水驱基础上提高采收率13.42百分点;在高低渗透率分别为882.79×10^-3 、 422.53×10^-3 μm² 的双管并联填砂管中,总采收率可提高9.27百分点。该耐盐聚合物P（AM/MAPS）能够高效用于 高温高盐油藏聚合物驱提高采收率技术。     

平板绝缘电极静电聚结器脱水研究

随着原油重质化、劣质化,原油脱水变得更加困难,造成常规电脱水器的极板之间会产生电弧及短路、电脱水电流大,甚至造成变压器跳闸、烧毁现象发生.尝试采用氟塑料设计制造平板绝缘电极静电聚结器,并进行室内实验.通过分析实验结果,总结绝缘材料、电极结构和电场作用时间等因素对聚结效果的影响规律,评价该结构的静电聚结器及制作工艺的优缺点.实验结果表明,对含水特高的原油乳化液,该静电聚结器的脱水效果非常理想.对含水率为70％和80％的原油乳化液,脱水效率可达95％以上.     

两亲聚合物设计合成及其增效体系研究(Ⅶ) —超分子体系的乳化作用

综述了近年来两亲聚合物超分子体系乳化作用的研究现状,主要包括表面活性剂增效体系、环糊精主客体包合体系以及静电作用体系的乳化特性。并总结了剪切速率和盐对超分子体系乳化性能的影响,以及3种超分子增效体系乳状液的稳定机理。为两亲聚合物超分子体系乳化的应用提供了理论基础和发展方向。     

耐酸纳米微球的研发及CO2驱封窜性能研究

针对长庆低渗透油藏CO₂驱出现的窜流难题,以丙烯酰胺(AM)、4-苯乙烯磺酸钠(SSS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为共聚单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,亚硫酸氢钠(SHS)和过硫酸铵(APS)为引发剂,通过反相微乳液聚合法研发了一种耐酸纳米微球(AR-NS)。采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)及流变仪对产物的结构、形貌和性能进行了分析。结果表明,合成产物在乳液中为高分散度的纳米微球,其平均初始粒径为255 nm。在酸性地层水条件下,耐酸纳米微球的膨胀倍数为13.8倍而普通微球膨胀倍数仅为3.7倍;油藏温度85℃条件下、质量浓度为5 000 mg/L时耐酸纳米微球悬浮液黏度仅为0.56 mPa·s,具有优异的注入性;低渗裂缝岩心超临界CO₂驱封窜实验表明,耐酸纳米微球注入后裂缝性岩心的封堵率达95.41%,采收率提高了21.03%,耐酸纳米微球在低渗CO₂驱油藏中具有优异的封窜效果。