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乙醇胺对聚丙烯酰胺溶液黏度的影响

大C-会员头像-www.bzwz.com标准物质网 大C 0 409 2021-10-24
【摘要】针对如何提高聚丙烯酰胺(HPAM)黏度的问题,考察了有机碱乙醇胺对HPAM黏度和渗流特征的影响。实验发现,乙醇胺对HPAM具有明显的增黏效果,随着热老化时间的延长,增黏效果越显著;乙醇胺可以提高HPAM的阻力系数和残余阻力系数,乙醇胺-HPAM体系具有更优的流度控制能力。此外,通过对乙醇胺一HPAM体系开展微量热,剪切流变和冷冻蚀刻电镜研究,发现乙醇胺与HPAM分子在溶液中存在较强的分子间相互作用,HPAM分子之间借助有机碱反离子形成松散的网络结构导致体系黏度增加。
  • 目前高温高盐油藏化学驱中广泛使用的聚合物为超高相对分子质量部分水解聚丙烯酰胺,其耐温抗盐和抗剪切性较差。针对高盐高盐化学驱的需求,国内外相继开展了新型聚合物的研发,其技术关键就是通过提高相对分子质量来增加聚合物的黏度。但提高相对分子质量一方面会影响聚合物的溶解性,另一方面相对分子质量越高,聚合物在地层中剪切越厉害,黏度损失越大,因此如何有效提高驱油用聚合物的黏度成为高温高盐油藏化学驱迫切要解决的难题。

    本工作旨在通过研究乙醇胺对聚丙烯酰胺的黏度和渗流特征的影响以及乙醇胺与聚丙烯酰胺的相互作用机制,提供一种能够提高聚合物黏度的有机碱,以提高聚合物的应用范围。

    1实验部分

    1.1原料

    乙醇胺,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;聚丙烯酰胺(HPAM,相对分子质量为2700×1O,水解度为24.4),山东宝莫公司;实验用水为孤岛油田孤五注现场污水(总矿化度8981mg/L,其中钙镁离子含量为220mg/L)。

    1.2实验方法

    1)黏度的测定。采用孤五注现场污水配制聚合物溶液,利用MCR301流变仪在73℃、剪切速率7.34s条件下测定聚合物溶液的黏度。

    2)阻力系数、残余阻力系数的测定。在73℃下,2.5cm×30cm的人造岩心模型(气测渗透率为1500×10p-m)经模拟水(总矿化度8981mg/L)饱和后,先水驱至压力平衡(P1),再注入0.18聚合物溶液至压力平衡(P2),然后转水驱至压力平衡(P3)。P2/P1为阻力系数,P3/P1为残余阻力系数。

    3)老化时间对有机碱一聚合物体系黏度的影响。用孤五注现场水配制有机碱一聚合物体系,真空除氧后装入50mL安瓿瓶内,密封、放入73℃的烘箱中,测定不同老化时间后体系的黏度。

    4)微量热测试。采用LKB一2107安瓶微量热量计测定样品滴定前后电阻变化以及电标定实验计算得到热量变化。测试过程中,聚合物的质量分数为0.18,仪器的电标定在实验温度298.15K下进行,根据溶解过程电阻变化的幅度设定标定电压、标定电流、标定时间,开始后记录实际电阻和实际电流。利用公式(1)计算出标定过程中热量变化。

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