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油田用聚丙烯酰胺聚合物的发展趋势

发布时间:2020-02-14 10:09:16     作者:波涛净水

随着聚丙烯酰胺聚合物在油田提高采收率方面的大量推广与使用。在应用中发现聚丙烯酰胺作为聚合物也存在着一些技术局限性。比如在长期水解环境下,聚丙烯酰胺较易发生水解使得稳定性能差;由于地层温度随着地层深度的增加而增加,导致聚丙烯酰胺耐温性能差;在一些矿化度高的油藏,聚丙烯酰胺的抗盐性能差等等。所以针对这些问题,研发改性高性能的聚丙烯酰胺才能满足油田开发使用。

1、抗盐耐高温类聚丙烯酰胺

针对常规聚丙烯酰胺的局限性。研究发现由于聚丙烯酰胺结构参数单一,可以通过在聚丙烯酰胺聚合物溶液分子中引入具有特殊性能的结构或基团来提高聚合物水溶液耐温抗盐性的特性。

目前研究表明:

在聚丙烯酰胺聚合物分子上引入大量侧基或刚性侧基可以大幅度提高聚丙烯酰胺的耐温性;

引入抗盐基团(如R-SO3H)可以提高聚丙烯酰胺的抗盐性能;

引入耐水解基团,可以增加聚丙烯酰胺的稳定性,抑制其在长期水解环境下发生水解;

引入可抑制聚丙烯酰胺的侧基基团-酰氨基发生水解的基团,也能够提高耐温和抗盐性能等等。

所以在聚丙烯酰胺聚合物分子中引入一些特殊性能的基团,能够有效提高聚丙烯酰胺的抗盐耐温性能。

2、部分水解的超高分子量聚丙烯酰胺

超高分子量聚丙烯酰胺的相对分子量很大,使得体系黏度增加,不易降粘。此外,超高分子量聚丙烯酰胺聚合物体系具有较好的抗剪切性能,能够很好解决孔隙夹缝所产生的“海恩斯跳跃”现象。

在稳定性方面,在实验静置状态下超高分子量聚丙烯酰胺聚合物的黏度会随时间的增加而降低,而当温度在45℃左右的时候,这种黏度的降低会发生减缓,此时,时间对其黏度下降的幅度十分微小,这对研究聚丙烯酰胺的稳定性很有意义。

对于部分水解的超高分子量聚丙烯酰胺先是在大庆油田三次采油上使用的。传统的聚丙烯酰胺聚合物驱能够提高原油采收率己经得到公认,但这种高粘度的部分水解的超高分子量聚丙烯酰胺相比于复合驱可使采收率在提高20%以上,而且克服了三元复合驱中碱对地层的伤害。

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