影响低度交联AMPS共聚物驱油体系性能因素的探讨

探讨了影响2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚物交联体系热稳定性和凝胶时间的各种因素。实验结果表明，AMPS共聚物交联体系的热稳定性主要由聚合物分子结构和交联剂种类决定，同时也受到温度的影响；AMPS共聚物交联体系的凝胶时间受温度和pH值因素影响明显。     

低度交联AMPS共聚物驱油体系的研究

利用中原油田研制开发的耐温抗盐聚合物驱油剂和各种交联剂 ,进行了一系列低聚合物浓度、低交联度AMPS共聚物驱油体系研究。探讨了影响交联体系性能的各种因素 ,优化筛选出了交联体系配方 ,进行了交联体系性能评价。结果表明 ,AMPS共聚物驱油体系在温度 70℃、矿化度 8× 10 4mg/l条件下具有良好的热稳定性和抗剪切性。     

交联聚合物调驱技术在文25东块油藏开发中的应用

介绍了交联聚合物调驱的机理、交联聚合物性能指标、选井原则、施工工艺以及现场应用情况。认为依聚合物浓度 (6 0 0～ 15 0 0mg/L) +交联剂 (30 0～ 12 0 0mg/L)配方配制的交联聚合物调驱体系 ,在 5～ 17d内可控 ,具有很好的抗盐性 ;在高矿化度地层条件下 ,体系成胶性能良好 ,pH值适应范围宽 (5 5～ 10 ) ;在 90℃以下温度条件下 ,体系稳定时间达 3个月 ,粘度保持率在 90 %以上。文 2 5东块油藏现场实施表明 ,该技术能有效改善油藏开发效果 ,具有良好的经济效益     

JST耐温抗盐聚合物冻胶体系的研究

所报道的JST聚合物冻胶体系 ,由分子量 1.2× 10 7～ 1.4× 10 7、单体质量比 7∶3的AM /AMPS二元共聚物、含有低分子量呋喃树脂、酚醛树脂、脲醛树脂及有机硅的交联稳定剂JL及潜在有机酸催化剂JC组成。由 90℃下的实验结果得到适宜配方如下 :0 .1%～ 0 .6 %共聚物 +0 .5 %～ 1.0 %交联稳定剂 +0 .0 2 %～ 0 .0 6 %催化剂 ,用淡水配制的胶液粘度 (室温 ,6 .6s-1)为 30～ 78mPa·s,成胶时间 4 8～ 12 0h ,冻胶粘度 4 .8～ 5 5Pa·s。实验配方胶液在 80～ 130℃下的成胶时间随温度升高而缩短 (96～ 6h) ,冻胶粘度则基本不变 (4 7.8～ 5 1.6Pa·s) ,耐温达 130℃(90d) ,抗盐 (NaCl)达 2 0 0～ 30 0 g/L ,抗钙达 2～ 3g/L。体系成胶时间可通过改变催化剂加量进行调节。在渗透率0 .15 6～ 2 .5 3μm2 的填砂岩心上 ,在 12 0℃下 ,低浓度 (0 .2 %～ 0 .3% )共聚物冻胶的堵水率为 90 %～ 95 % ,堵塞物的突破压力为 5 .0MPa/m ,高浓度 (0 .6 % )共聚物冻胶的堵水率为 99.99% ,堵塞物的突破压力达 14MPa/m。该冻胶体系可用于深水井调剖和深油井堵水。表 5参 3。     

耐温抗盐型丙烯酰胺共聚物的合成及其性能

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)以及无机化合物为原料,采用水溶液绝热聚合法合成耐温抗盐型共聚物。考察了AMPS和无机化合物用量对共聚物耐温抗盐性的影响,结果表明,当AMPS用量小于20％、无机化合物A用量0．001％～0．004％、无机化合物D用量0．005％时,共聚物在高矿化度盐水溶液中粘度有明显提高。也考察了共聚物在高矿化度盐水溶液中的粘度稳定性,结果表明,由AM84．995％、AMPS15％及无机化合物D0．005％聚合而成的共聚物,其浓度为2000mg／L,在65℃矿化度9764mg／L的盐水溶液中老化37d,粘度保留率101．5％,说明此共聚物具有较好的耐温抗盐性能。     

耐温耐盐酚醛冻胶研制及性能调控机理

注水油藏控水稳油过程中最常用的堵剂之一是聚合物冻胶,而存在高温高盐苛刻条件的油藏中冻胶应用的关键是其耐温抗盐性能。因此分别评价了在盐含量为25×10⁴mg/L的模拟盐水中,110℃和155℃条件下不同分子结构的丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)二元共聚物和AM/AMPS/N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)三元共聚物与对苯二酚、六亚甲基四胺交联制备的冻胶成胶性能,明确了以AMPS含量为30%的AM/AMPS共聚物做主剂更容易形成稳定冻胶。通过分析不同脱水程度冻胶的固体核磁共振碳谱(C-NMR)谱图发现,耐温耐盐冻胶的重要特征是长期热处理后仍保持一定含量的酰胺基甲基丙磺酸。在此基础上综合冻胶的冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)和红外光谱(FTIR)分析结果认为,选择高AMPS含量的聚合物,调控交联剂的用量,可以优化冻胶中伯酰胺、酰胺基甲基丙磺酸等盐敏基团的存在状态,由此有效抑制酰胺基甲基丙磺酸的内催化水解,从而调控冻胶的耐温耐盐性能。     

深部调剖驱油交联剂的研究

为提高非均质性严重的地层原油采出率 ,合成了用于聚合物驱油的 4种交联剂 ,并对聚合物种类、用量和其与交联剂组成的体系进行了评价。 4 0℃下铝交联剂凝胶粘度低 ,酚醛树脂交联剂低温下不成胶 ,而有机铬交联剂 (J2 )和有机复合胺 (J3)交联效果好。当选用HPAM/有机铬交联剂 /有机酸交联体系时 ,其中HPAM相对分子质量为 2 1× 10 7,可通过改变体系pH值调节成胶速度 ,pH值 6 5时 ,14 0 0mg/LHPAM和 4 0 0mg/LJ2组成的体系在 4 0℃、30d可形成粘度为12 0mPa·s以上的凝胶 ,且热稳定性好 ,成胶时间能满足现场施工需要。 14 0 0mg/LHPAM和10 0 0mg/LJ3交联剂组成的体系 ,成胶时间长 ,有利于油田深部调剖驱油     

高效液相色谱法测定AMPS/AM二元共聚物中残余微量单体含量

建立了一种同时测定2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)二元共聚物中残余单体AMPS和AM含量的HPLC法;为降低试样的黏性,以异丙醇-乙醇的混合液为提取剂,将AMPS和AM从AMPS/AM二元共聚物的水溶液中提取出来;同时考察了波长和流动相配比对AMPS和AM分离效果的影响,得到了最佳色谱分析条件。实验结果表明,适宜的色谱分析条件为:采用ZORBAX SB-C18(4.0 mm×50 mm)液相色谱柱,以体积比为85∶15的甲醇-水混合液为流动相,流动相流量1.0 mL/min,检测波长220 nm,柱温27℃,进样量6μL;建立了AMPS/AM二元共聚物中残余单体AMPS和AM的标准工作曲线,二者的线性相关系数均大于0.999 5,回收率为97.50%～100.62%,相对标准偏差为0.435 7%～1.298 1%。该方法具有操作简便、分析速度快、分离效果好、灵敏、准确高等优点,可满足测试要求。     

抗盐型交联聚合物溶液的合成条件研究

采用相对分子质量高的AM/AMPS二元共聚物和交联剂柠檬酸铝,开展了以改善聚合物驱为目的的交联聚合物溶液(LPS)体系研究,考察了影响抗盐型LPS的形成及其性能的多种因素。研究结果表明：该体系在矿化度为100000mg／1的模拟地层水中仍具有很强的成胶能力,表现出优异的抗盐性能,拓展了LPS的应用范围,显示出良好的应用前景。     

高温延缓型有机硼交联剂OB-200合成研究

从合成反应原理出发，考察了水基冻胶压裂液用的有机硼络合物交联剂的各项合成反应条件。得到了耐高温延缓型交联剂0B-200的最佳合成工艺。反应物的用量以体积计分别为：硼酸盐15％～20％，配位体(质量比1：7～10的葡萄酸钠和多元醇LB-2)35％，溶剂(体积分数0．25的丙三醇水溶液)45％～50％，催化剂为质量比10：2的稀土金属硫酸盐和Na0H，用量0．15％，反应温度60℃，反应时间3．5～4．0小时。有机硼0B-200／羟丙基瓜尔胶压裂液(5g／L HPG水溶液，交联比100：3)，交联时间在300～305s，冻胶的耐温性达143℃。图6表2参5。     

AMPS／AA／单宁酸接枝共聚物的合成与性能

采用单宁酸与2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酸（AA）接枝共聚,合成了一种单宁酸接枝共聚物。对此共聚物在钻井泥浆中的降粘性能进行了室内初步评价,结果表明,AMPS／AA／单宁酸接枝共聚物用作钻井泥浆降粘剂,具有较好的耐温抗盐能力。     

一种新型水溶性丙烯酰胺三元聚合物磺酸盐的合成及评价

在过硫酸铵((NH4)2S2O8)-亚硫酸氢钠(NaHSO3)氧化还原体系下合成了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸(AMPS)/N-烯丙基油酰胺(CON)三元共聚物。最佳反应条件为:单体配比m(AM)∶m(AMPS)=9∶1,CON加量0.33%,引发剂0.4%,pH值为7,温度40℃,反应8h。对AM/AMPS/CON共聚物进行了红外和特性黏数(621mL/g)表征;当NaCl质量浓度为12g/L时,AM/AMPS/CON三元共聚物的黏度保留率能达到36.67%,当MgCl2,CaCl2质量浓度为1.2 mg/L时,共聚物的黏度保留率分别为48.24%,41.75%;温度为120℃时,AM/AMPS/CON三元共聚物粘度保留率达43%。     

丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物的合成与评价

采用水溶液聚合法制备了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)二元共聚物。最佳合成条件为:总单体质量分数为20%,单体配比n(AM):n(AMPS)为6:4,初始反应温度19℃(反应4 h),后期恒温反应温度为40℃(反应2 h),引发剂用量为153.2 mg/L,pH=7～8,真空75℃烘干3～4 h。结果表明,共聚物在胶凝酸中的剪切粘度为71.290 mPa·s     

聚乙二醇二丙烯酸酯交联共聚型酸液稠化剂的合成

 以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)为主要单体，以聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为扩链剂，研制了一种注酸时稠化能力强、返排时黏度低的新型酸液稠化剂。通过正交试验，确定了合成AM-AMPS二元共聚物的最优条件为：AM/AMPS的摩尔比为7/3，单体的质量分数为20%，引发剂的加量为125mg/l，引发温度为15℃。在聚合过程中，加入占AM和AMPS单体质量分数7.5×10-6的PEGDA，增粘能力可提高近1倍。酸化过程中，由于PEGDA中的酯基断裂，稠化酸的黏度降低，有利于残酸返排。     

β-环糊精交联聚合物对铜、铅和锌的吸附性能

β-环糊精经微波法酰化制得丙烯酸β-环糊精酯(β-CD-AA),再与烯丙基-联苯基醚(ABE)、丙烯酰胺(AM)、N,N-亚甲基双丙酰胺共聚合成β-CD交联聚合物AM/ABE/β-CD-AA,分别采用FTIR和TG技术对其结构和热稳定性进行了表征。以该聚合物为吸附剂,考察了金属离子溶液初始质量浓度、吸附温度及体系pH等条件对Cu2+,Pb2+,Zn2+吸附性能的影响。实验结果表明,AM/ABE/β-CD-AA共聚物对Cu2+,Pb2+,Zn2+的静态吸附量不同,其中,对Zn2+的吸附性能较为突出:在35℃、Zn2+初始质量浓度200mg/L、体系pH=3～4时,最大静态吸附量达50.1mg/g;AM/ABE/β-CD-AA共聚物对Cu2+,Pb2+,Zn2+的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

AMPS／AA／DMDAAC—木质素磺酸盐接枝共聚物钻井液降粘剂的合成与性能

采用木质素磺酸钙与2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸（AMPS）,丙烯酸（AA）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）接枝共聚,合成AMPS／AA／DMDAAC－木质素磺酸盐接枝共聚物,将其作为钻井液降粘剂,并对其在钻井液中的降粘性能进行了室内初步评价。结果表明,AMPS／AA／DMDAAC－木质素磺酸盐接枝共聚物用作钻井液降粘剂,具有较好的抑制性和耐温抗盐能力。     

阴离子型AM/AMPS共聚物的合成及性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺（AM）为单体,制备了一种阴离子型AM／AMPS共聚物,确定了最佳合成条件。此共聚物溶液在NaCl、CaCl2存在下的粘度保留率比PAM高,具有较强的抗盐能力,而且耐温性也明显优于PAM。室内初步评价了该共聚物在淡水和盐水钻井液中的性能,结果表明,AM／AMPS共聚物能大幅度降低其滤失量。     

AMPS/DMAM/AM共聚物钻井液降粘剂的合成与性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与丙烯酰胺和N,N-二甲基丙烯酰胺为原料,采用氧化-还原引发体系,合成了AMPS/ DMAM/AM共聚物钻井液处理剂,并对其钻井液性能进行了评价,用红外光谱和热分析研究了共聚物的结构和热稳定性。结果表明,AMPS/DMAM/AM共聚物钻井液处理剂热稳定性好,降粘和耐温抗盐能力强。     

疏水缔合聚合物P（AM/PTDAB/AMPS/NaAA）的制备 及性能评价*

采用水溶液聚合后水解法,以丙烯酰胺(AM)、(4-丙烯酰胺基)苯基十四烷基二甲基溴化铵(PTDAB)、2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸(AMPS)为原料合成了疏水缔合聚合物P(AM/PTDAB/AMPS/NaAA),通过考察反应条件对合成聚合物的特性黏数、溶解性以及增黏性的影响规律确定了最佳合成条件,研究了最佳合成条件下所合成聚合物的耐温抗盐性、剪切稳定性以及热稳定性。聚合物的最佳合成条件为:PTDAB加量为总单体质量的0.5%~0.8%,AMPS加量为总单体质量的15%,总单体质量分数为25%,复合引发剂加量为总单体质量的0.1%,pH值为8,引发温度30℃。采用矿化度100 g/L的盐水配制的质量浓度2000 mg/L的合成聚合物溶液的黏度仍大于30 mPa·s;采用矿化度20 g/L的盐水配制质量浓度2000 mg/L的合成聚合物溶液在转速5000 r/min下剪切3 min再静置4 h后的黏度保留率可达80%以上;聚合物溶液在85℃高温老化150 d后的黏度大于20 mPa·s。所合成四元共聚物表现出优异的耐温抗盐性、剪切稳定性以及热稳定性,性能优于高相对分子质量抗盐聚丙烯酰胺P(AM-AMPS-NaAA)。