一种新型疏水缔合聚合物的合成及性能评价.pdf

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1、2013年9月西安石油大学学报(自然科学版)Sep．2013第28卷第5期JournalofXianShiyouUnivemity(Natur~ScienceEdition)Vo1．28No．5文章编号：1673-064X(2013)05-0092-04一种新型疏水缔合聚合物的合成及性能评价付美龙，刘传宗，张伟，周景彩(1．长江大学石油工程学院湖北省油气钻采工程重点实验室，湖北武汉430100；2．大港油田采油一厂，天津300280；3．胜利油田采油工艺研究院，山东东营257000)摘要：对新合成的疏水缔合聚合物BSC14—1溶液进行性能测试，确定了其临界

2、缔合浓度(CAC)为1300mg／L，并验证了BSC14—1具有一定的抗温耐盐性和剪切恢复性．在此基础上进行岩心驱替实验．不同渗透率岩心的驱替实验表明：BSC14—1对高渗岩心有更高的提高采收率值(12．16％)，中渗岩心次之(5．93％)，低渗岩心最低(3．26％)；与HPAM的同等高渗岩心对比驱替实验表明：BSC14—1提高采收率值高于HPAM5．2个百分点．关键词：疏水缔合聚合物；性能评价；临界缔合浓度；抗温耐盐性；剪切恢复性；提高采收率中图分类号：TE357．46文献标识码：A聚合物驱是目前我国三次采油的重要方法，随内溶液性能及其具有的特殊性质、分

3、子结构、室内渗着油田开采向高温、高盐、低渗透率方向发展，对驱流特征和驱油实验等方面J．西南石油大学研制的油用聚合物提出了更高的技术和经济要求，研究和AP系列水溶性疏水缔合聚合物作为成熟的驱油调开发新型耐温抗盐聚合物是推动我国三次采油技术剖剂，已实现工业化生产并进入现场应用．发展的重要任务⋯．而疏水缔合聚合物因其亲水大现有的疏水缔合聚合物一般为AM、AA和疏水分子链上带有少量(摩尔分数小于2％)疏水基单体三元共聚．本文在此基础上，另外引人单体团J，在水溶液中疏水基团由于疏水作用而发生大AMPS进行共聚，合成了新型疏水缔合聚合物分子链的分子内和分子间缔合，增大

4、了流体力学体BSC14—1．磺酸基的引入，更利于提高聚合物的抗积而具有良好的增黏性．尤其是当聚合物浓度高于温耐盐性能，而疏水单体C14MAC上引入离子基也临界缔合浓度CAC后，大分子链通过分子间的疏水增加了聚合物的水溶性．缔合作用形成可逆的空间网络超大分子结构，流体力学体积增大，溶液黏度大幅升高J．在高剪切作1实验部分用下，疏水缔合形成的空间网络结构被破坏，溶液黏度下降；剪切作用降低或消除后，空间网络结构重新1．1主要仪器及药品形成，黏度又恢复，表现出优良的剪切恢复性J．当精密电子天平，玻璃仪器若干，Brookfield—m黏向水溶液中加入小分子无机电解质

5、或升高温度时，度计，TENSOR27型傅立叶变换红外光谱仪，ZQY一1溶剂极性增强，疏水缔合作用加强，溶液黏度下降趋型综合驱油装置及配套设备；实验室自制疏水缔合势减弱甚至升高，从而使溶液表现出一定的耐盐和聚合物BSC14—1，分子量2000万的HPAM(北京抗温性．恒聚公司)，人造均质岩心，南阳油田脱气原油(温对疏水缔合聚合物的研究，目前主要集中在室度65℃时密度0．82g／cm，黏度3．56mPa·s)．收稿日期：2013-01．16基金项目：湖北省自然科学基金资助项目“高温高盐极端油藏条件下新型水基合成聚合物的研究”(编号：2011CDA022)作者简

6、介：付美龙(1976一)，男，教授，博士，主要从事油田化学和三次采油研究．E—mail：fm1990@tom．corn付美龙等：一种新型疏水缔合聚合物的合成及性能评价一93—1．2聚合物BSC14—1的合成体质量分数91．5％．单体粗产品经一7℃冷却结晶后，再经体积比2．2聚合物BSC14—1临界缔合浓度的确定1：l混合的丙酮和乙醚重结晶提纯得白色粉末状物临界缔合浓度(CAC)是指疏水缔合聚合物溶质，即十四烷基一二甲基一(2一甲基丙烯酰胺基)液中，由分子链间疏水基的缔合作用使得聚合物溶乙基氯化铵，命名为C14MAC，备用．聚合物BSC14—液黏度急剧增大时

7、的浓度．在此浓度下聚合物分子1最佳合成条件：单体总用量30．0％(质量分数)，的疏水基团缔合成大量具有一定强度的三维物理交各单体摩尔比为r(AM)：r(AMPS)：r(AA)：r联网络结构，使聚合物溶液黏度大增．(C14MAC)=85．8％：5．O％：9．0％：0．2％，相对于在t=25℃，=7．34s～，用蒸馏水配制聚合物单体总用量，尿素用量为5％，自制偶氮类水溶性引溶液，分别考察了BSC14—1和HPAM水溶液的黏发剂AC一1和K2S2O质量分数分别为0．025％和度随聚合物溶液浓度的变化，如图2所示：0．003％．在此条件下，向适量的蒸馏水中，依次准

8、确加入一定量的AM、自制疏水单体C14MAC、AMPS、AA．再加