温度对部分水解聚丙烯酰胺溶液黏度的影响

以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为研究对象,利用黏度分析仪和Materials Studio软件,通过实验方法与模拟计算相结合的方法研究了HPAM溶液的黏度性质,分析了温度对HPAM溶液黏度影响的规律,并探讨了温度导致溶液黏度变化的微观机理。实验结果表明,在不发生降解的温度范围内,HPAM溶液黏度随温度的升高而降低,高温时黏度降低更严重,HPAM的耐温性能较差。分子动力学模拟结果显示,高温下HPAM分子链发生解缠结,溶液体系的流动阻力减小,导致溶液黏度降低;随温度的升高,HPAM周围水化层内水分子的密度减小,水分子对HPAM运动的阻碍作用减弱,HPAM运动阻力减小,溶液黏度降低。     

碱对部分水解聚丙烯酰胺溶液与煤油界面性质的影响

应用乌式粘度计和电导率仪,采用动态光散射法,测定了加碱前后聚合物溶液的部分水解聚丙烯酰胺分子线团粒径分布、体相粘度和电导率,考察了NaOH对部分水解聚丙烯酰胺的分子链、水解和溶液离子强度的影响.用界面剪切粘度仪、zeta电位仪和界面张力仪研究了NaOH的加入对部分水解聚丙烯酰胺与煤油之间界面性质的影响.结果表明:随着放置时问的延长,聚合物溶液自身会发生降解;碱使溶液中的离子强度增加,聚合物溶液在碱性环境下水解.碱导致聚合物溶液电导率增加,体相粘度下降,但对聚合物分子链没有明显影响.在界面性质方面,加碱后,聚合物溶液界面张力有所下降,油水界面剪切粘度大幅下降,离子强度和碱性水解的双方面原因导致了Zeta电位负值先增加,再逐渐减小.     

部分水解聚丙烯酰胺水溶液初始粘度的影响因素

聚合物驱是三次采油中提高采收率技术的重要手段之一,该技术用聚合物水溶液作为驱油剂,而聚合物水溶液的初始粘度是表征聚合物性能的一个重要指标。目前油田聚合物驱中最常用的聚合物是部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）。针对温度、pH值、阴离子、阳离子等影响HPAM水溶液初始粘度的因素进行了研究,并对其作用机理进行了分析。实验结果表明：pH值在7～10时溶液粘度较高;阴离子对HPAM水溶液初始粘度有一定影响;一价、二价阳离子对HPAM水溶液初始粘度的影响曲线符合傅立叶函数式;温度对HPAM水溶液初始粘度的影响满足关系式μ=73．465e5.8/t。     

脂肪醇对α-烯烃磺酸钠界面性能的影响

表面张力、表面扩张模量是表征气液界面性能的主要参数,并与泡沫稳定性相关.采用界面流变仪(Tracker)考察了三种脂肪醇对α-烯烃磺酸钠(AOS)溶液界面性能的影响,并分析了界面性能和泡沫稳定性间的关系.结果表明,AOS溶液中加入正己醇使溶液的表面张力升高,加入的浓度越高,表面张力越高;而加入正辛醇、十二醇使表面张力降低,且醇浓度越高,溶液表面张力越低;三种醇的加入均使溶液表面扩张模量降低,加入正己醇的溶液表面扩张模量最大,含十二醇的次之,含正辛醇的AOS溶液的表面扩张模量最小;泡沫稳定性与溶液的表面张力大小无直接关系,加入不同醇后的三种AOS溶液的泡沫稳定性与其表面扩张模量的大小顺序一致,但与体系的表面张力无明显关系.     

部分水解聚丙烯酰胺驱油过程中机械降解研究--分子量、粘度及相关参数的变化

以单分散PAM为标样,1 mol/L NaCl水溶液为溶剂,用GPC-LS联合技术在25℃测定了水解度25.0%的驱油聚合物HPAM的分子链远程结构参数.HPAM在新配溶液中,〈M〉n和〈M〉w分别为4.672×106和4.820×106,开始聚合物驱2年、4年、6年后采出液中分别降至原值的12.6%和19.0%,18.4%和24.9%,20.2%和22.2%;均方回转半径值的变化相似.1000 mg/L的HPAM清水溶液在45℃受剪切后,〈M〉n和〈M〉w随剪切速率和剪切时间增加而下降,5000 s-1和3 min时降至最小,为原值的25%左右.HPAM溶液流经2.0 μm2岩心后,粘度(45℃,7.34 s-1)和〈M〉w随注入流量增加而持续下降,粘度在流量20 mL/min(2747 s-1)时下降至原值的20.8%,〈M〉w在流量大于1 mL/min(137 s-1)后迅速下降,5 mL/min(687 s-1)时下降至原值的1/3以下,此后下降趋缓;粘度和〈M〉w在岩心渗透率为2.0,1.0 μm2时下降较缓,为0.45,0.25 μm2时下降剧烈.用地层水配制的溶液在45℃放置5天,HPAM的〈M〉n基本不变,〈M〉w轻度下降.结论HPAM发生降解的主要原因是HPAM通过油层孔隙孔喉时高分子链受到剪切和拉伸共同作用而断裂;岩心内的降解与注入流量密切相关,临界流量是1 mL/min(相当于175 s-1);化学降解等不是主要因素.图7表2参19.     

部分水解聚丙烯酰胺共混体溶液的黏性和弹性研究

实验研究了大庆工业品HPAM聚合物三元共混体溶液的黏性和弹性。用0.241%NaCl盐水配制溶液,以1.0 g/kg溶液45℃、7.34 s-1黏度表征溶液黏性,以45℃储能模量-频率关系和拉伸细丝直径-时间关系表征溶液弹性。共混聚合物的平均相对分子质量m由工业品聚合物的η按质量权重平均法计算。由η在5.0×106-3.8×107、HD=23%的8种聚合物混配的m=2.5×107的6个三元共混聚合物,[η]和溶液黏度均低于η=2.5×107的单一聚合物,其中低η聚合物组分含量高时[η]和黏度更低,但除了[η]和黏度最低的2个共混体外,溶液弹性均高于单一聚合物。由η为1.5×107、2.8×107、3.3×107的3种聚合物混配的m=2.8×107的5个共混聚合物,[η]和黏度与η=2.8×107的单一聚合物相当,弹性则在不同程度上得到改善。由此得到结论:在等基础上与单一聚合物相比,工业品聚合物共混体在聚合物η和混配比例适当时,其增黏性能不降低而溶液弹性提高。图5表2参8。     

部分水解聚丙烯酰胺水动力学尺寸测定的影响因素分析及其应用

应用微孔滤膜法对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)水动力学尺寸进行测定。考察过滤压力、HPAM质量浓度、HPAM相对分子质量、配液用水及机械剪切作用等因素对HPAM水动力学尺寸的影响。实验结果表明,当过滤压力为0.08 MPa时,随HPAM相对分子质量的增大,HPAM质量浓度的增加,HPAM水动力学尺寸增大;配液用水矿化度越高,HPAM水动力学尺寸越小;当HPAM质量浓度较低时,机械剪切作用对于HPAM水动力学尺寸降低的影响尤为明显。水动力学尺寸可作为判断驱油体系与孔喉匹配性的基础,指导油田聚合物驱方案的优化设计。     

微量水对高黏度聚α-烯烃性能的影响

利用高剪切分散乳化机将聚α-烯烃中的微量水均匀分散,采用润滑油泡沫特性测定法、石油产品运动黏度测定法、石油产品黏度指数计算法、闪点测定法(宾斯基-马丁闭口杯法)、热重分析法分别评价微量水对高黏度聚α-烯烃理化性能的影响。结果表明：质量分数为0.001 %和0.005 %的微量水可以降低聚α-烯烃的100 ℃运动黏度和黏度指数,能有效改善高黏度聚α-烯烃生成泡沫倾向和降低泡沫稳定性能,而对其闪点（闭口）和热重性质基本没有影响。     

部分水解聚丙烯酰胺-水溶性酚醛树脂在中高温中高盐条件下的成胶规律

为适应中高温中高盐的油藏条件,需要研制成胶时间长、稳定性好且成本低的冻胶堵剂。针对水中盐质量浓度分别为10174、41529 mg/L,温度分别为70、90℃的条件,考察了部分水解聚丙烯酰胺(G3515)与交联剂水溶性酚醛树脂(PR)的成胶规律。结果表明：在G3515质量分数0.4%～1.0%、PR质量分数0.4%～1.0%范围内,70、90℃均可形成储能模量3 Pa以上强度的冻胶;当盐质量浓度为10174 mg/L时,70℃下冻胶老化180 d稳定性良好,90℃下冻胶老化120 d储能模量略有下降,其中PR质量分数低于0.6%的冻胶脱水率偏高;当盐质量浓度为41529 mg/L时,70℃冻胶老化180 d储能模量增加,90℃下PR质量分数高于0.8%形成的冻胶老化60 d严重脱水收缩、储能模量大幅度升高。对冻胶老化前后进行红外光谱、X射线光电子能谱和冷冻扫描电镜分析。结果表明：盐质量浓度10174 mg/L、PR质量分数低于0.6%形成的冻胶强度降低是由于聚合物的氧化降解;而盐质量浓度41529 mg/L、PR质量分数高于0.8%所形成冻胶脱水收缩,一方面是由于部分伯酰胺与PR反应形...     

以部分水解聚丙烯酰胺和原油为营养源的微生物筛选及性能评价

在大庆油田,聚合物驱工业化推广应用取得了显著的经济效果,比水驱提高采收率10%以上,目前产油量已突破10⁷t/a,成为油田可持续发展的重大技术措施。尽管如此,聚合物驱后油层中仍剩有50%的原油未被采出。针对大庆油田聚合物驱后油层的物化环境,筛选出了以聚合物和原油为营养源增油的菌种。并对其性能进行了系统的评价。物理模拟驱油实验结果表明,聚合物驱后单独微生物驱可提高采收率5%,微生物驱与化学驱结合可提高采收率16%。     

压力对改性α-烯烃磺酸盐起泡剂泡沫性能的影响

为满足高含水老油田调驱的需要,研制了一种改性α-烯烃磺酸盐起泡剂.通过与两种现场用起泡剂发泡性能和泡沫稳定性的对比,初步选定改性α-烯烃磺酸盐起泡剂作为调驱用起泡剂.通过一维可视化泡沫微观物理模拟装置视窗观察可以看出,在恒定压力、不同气液比以及恒定气液比、不同压力条件下,泡沫外形清晰、性能稳定,说明改性α-烯烃磺酸盐起泡剂在高压下具有较好的发泡性能和泡沫稳定性能.高压下泡沫性能研究表明,随着压力的升高,改性α-烯烃磺酸盐起泡剂的起始发泡体积略有降低,而起泡剂的泡沫半衰期显著提高,即泡沫体系的稳定性逐渐增强.利用不同渗透率的岩心对改性α-烯烃磺酸盐起泡剂的泡沫封堵性能进行了考察.结果表明,在高渗条件下的最高阻力系数优于低渗条件下最高阻力系数;在最高阻力系数时,低渗气液比要高于高渗气液比.     

温度对聚α-烯烃和双酯理化性能的影响

高温氧化安定性是航空发动机润滑油的关键性能。借助高压釜模拟了航空发动机润滑油的氧化条件,分别考察了双酯和聚α-烯烃高温氧化后运动黏度,酸值和倾点的变化情况。考察结果表明,随着温度的升高,双酯酸值的变化明显高于聚α-烯烃,而聚α-烯烃的运动黏度的下降幅度则大于双酯,且倾点也显著提高。高温对聚α-烯烃的运动黏度的衰变影响较大。