驅(qū)油用HPAM-AlCit交聯(lián)體系性質(zhì)優(yōu)化的研究.pdf

1、聚合物交聯(lián)技術(shù)因其低成本、高效率的特性在油田開發(fā)領(lǐng)域展現(xiàn)巨大的應(yīng)用潛力。但是交聯(lián)體系易受多種因素的影響而穩(wěn)定性降低，不耐溫、剪切降解問題仍未得到良好解決等，嚴(yán)重制約了其進(jìn)一步發(fā)展。本文通過深入系統(tǒng)的研究HPAM/AlCit交聯(lián)體系，分析多種因素的影響，探索交聯(lián)機(jī)理，評價體系性能，成功突破了傳統(tǒng)交聯(lián)體系的缺陷，得到耐溫、抗剪切性能好、堵水性高的交聯(lián)體系。
　　在探索合成性能優(yōu)異HPAM/AlCit交聯(lián)體系的可行性分析中，優(yōu)化出合成具

2、有較高反應(yīng)活性交聯(lián)劑的最佳條件。實驗全面分析了多種因素對交聯(lián)行為的影響，結(jié)果表明，存在最佳交聯(lián)比，可使體系粘度在最短的時間內(nèi)呈現(xiàn)最大幅度的增長，交聯(lián)反應(yīng)程度最大。HPAM濃度較低或分子量較小時，體系傾向于形成交聯(lián)聚合溶液或弱凝膠。隨聚合物濃度、分子量的增大，體系越容易發(fā)生分子間交聯(lián)反應(yīng)形成凝膠。電解質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在，電解質(zhì)濃度影響著線團(tuán)的松散程度，進(jìn)而決定了交聯(lián)反應(yīng)是發(fā)生在線團(tuán)內(nèi)部還是線團(tuán)之間。此外，反應(yīng)溫度也一定程度制約交聯(lián)程度。反

3、應(yīng)溫度為40℃時，體系以形成凝膠為主；50℃時以形成交聯(lián)聚合物溶液為主，60℃則以形成弱凝膠為主。實驗還提出了新穎的交聯(lián)機(jī)理，交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生是HPAM分子鏈上的羧基官能團(tuán)取代AlCit結(jié)構(gòu)中Al與H2O的配位鍵的過程。交聯(lián)過程分為慢速引發(fā)階段、快速交聯(lián)階段、交聯(lián)終止階段三個階段。此外，剪切測試結(jié)果表明，交聯(lián)體系首次剪切作用下皆具有明顯的剪切增稠特性，室溫靜止再次剪切，粘度恢復(fù)高達(dá)90％以上，展現(xiàn)出優(yōu)異的抗剪切性。熱重分析測試，交聯(lián)體系的

4、熱損失要低于HPAM樣品約20%；交聯(lián)生成的凝膠和弱凝膠，在80℃高溫和剪切雙重作用下，幾乎不存在高溫降解缺陷，反而各體系粘度在有一定程度的增大，展現(xiàn)出的非常良好的耐溫性能。此外，堵水性考察結(jié)果表明弱凝膠體系的堵水性都在80%以上，凝膠體系的堵水性在90%以上。
　　該研究為提高采收率提供了一種新型聚合物交聯(lián)體系，可有效避免交聯(lián)體系在注入油藏過程中剪切作用對體系性能的負(fù)面影響，且其良好的耐溫性能使得在高溫苛刻的環(huán)境油藏具有一定的優(yōu)