Q-SY 119-2007驱油用部分水解聚丙烯酰胺技术要求

驱油用超高分子量聚丙烯酰胺项目商业计划书 (002)

(一)、建筑工程设计原则.......................................................................................................3 (二)、驱油用超高分子量聚丙烯酰胺项目总平面设计要求 ...............................................4 (三)、土建工程设计年限及安全等级 ...................................................................................5 (四)、建筑工程设计总体要求...............................................................................................6 (五)、土建工程建设指标.......................................................................................................8 二、原辅材料供应 ..........................................................................................................................9 (一)、驱油用超高分子量聚丙烯酰胺项目建设期原辅材料供应情况 ...............................9 (二)、驱油用超高分子量聚丙烯酰胺项目运营期原辅材料供应及质量管理 .................11 三、制度建设与员工手册.............................................................................................................11 (一)、公司制度体系规划.....................................................................................................11 (二)、员工手册编制与更新.................................................................................................12 (三)、制度宣导与培训.........................................................................................................14 (四)、制度执行与监督.........................................................................................................16 (五)、制度评估与改进.........................................................................................................17 四、市场分析 ................................................................................................................................18 (一)、行业基本情况.............................................................................................................18 (二)、市场分析 ....................................................................................................................20 五、驱油用超高分子量聚丙烯酰胺项目建设背景及必要性分析 .............................................21 (一)、行业背景分析.............................................................................................................21 (二)、产业发展分析.............................................................................................................22 六、实施计划 ................................................................................................................................23 (一)、建设周期 ....................................................................................................................23 (二)、建设进度 ....................................................................................................................23 (三)、进度安排注意事项.....................................................................................................23 (四)、人力资源配置和员工培训.........................................................................................24 (五)、驱油用超高分子量聚丙烯酰胺项目实施保障 .........................................................24 七、进度计划 ................................................................................................................................25 (一)、驱油用超高分子量聚丙烯酰胺项目进度安排 .........................................................25 (二)、驱油用超高分子量聚丙烯酰胺项目实施保障措施 .................................................26 八、社会责任与可持续发展.........................................................................................................28 (一)、企业社会责任理念.....................................................................................................28 (二)、社会责任驱油用超高分子量聚丙烯酰胺项目与计划 .............................................28 (三)、可持续发展战略.........................................................................................................29 (四)、节能减排与环保措施.................................................................................................29 (五)、社会公益与慈善活动.................................................................................................30 九、环境影响评估 ........................................................................................................................30 (一)、环境影响评估目的.....................................................................................................30 (二)、环境影响评估法律法规依据 .....................................................................................31 (三)、驱油用超高分子量聚丙烯酰胺项目对环境的主要影响 .........................................31 (四)、环境保护措施...............................................................................31

聚丙烯酰胺企业标准

****公司标准QB/****聚丙烯酰胺1 主题内容与适用范围本标准规定了聚丙烯酰胺产品的适用范围、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮藏和安全要求。

2 引用标准GB 191 包装贮存图示标志GB 601 化学试剂滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备GB 603 化学试剂试验方法中所用制剂和制品的制备GB 1250 极限数值的表示方法和判定方法GB6682 分析实验室用水规格和试验方法3 技术要求3.1 外观：白色或微黄色颗粒或粉末3.2 技术指标应符合表1要求。

4 试验方法4.1丙烯酰胺单体含量的测定样品经过提取后，用液相色谱-串联质谱法测定，以多反应离子监测模式进行监测，采用特征离子丰度比进行定性，丙烯酰胺与内标峰面积比定量。

本方法对丙烯酰胺的检出限为0.00005µg，定量下限为0.0002µg；若取0.2g样品测定，本方法对丙烯酰胺的检出浓度为0.005mg/kg，最低定量浓度为0.025mg/kg。

4.1．2.1液相色谱-三重串联四极杆质谱联用仪。

，纯度≥99.0%。

,3,3-D3），纯度≥98%。

，色谱纯。

，加水稀释至刻度，混匀。

，置50mL量瓶中，加水溶解并定容至刻度，即得浓度约为0.02mol/L的醋酸铵溶液。

，加乙腈溶液（3.7）使溶解并定容至刻度，摇匀，即得质量浓度为0.5g/L的丙烯酰胺标准储备溶液。

，分别精密量取一定体积的丙烯酰胺标准储备溶液（3.9）置10mL量瓶中，以乙腈溶液（3.7）稀释并定容至刻度，得不同浓度的丙烯酰胺系列标准溶液。

，加乙腈溶液（3.7）使溶解并定容至刻度，摇匀，即得质量浓度为100μg/mL 的氘代丙烯酰胺储备溶液，然后精密量取氘代丙烯酰胺储备溶液1mL置50mL量瓶中，加乙腈溶液（3.7）使溶解并定容至刻度，摇匀，即得质量浓度为2μg/mL 的氘代丙烯酰胺内标工作溶液。

，每份约0.20g（精确至0.001g）于5mL塑料离心管中，分别加浓度为2μg/mL 的内标溶液50μL，涡旋30s，再分别加丙烯酰胺系列标准溶液50μL，涡旋30s；然后加，涡旋30s。

聚丙烯酰胺(全文)

聚丙烯酰胺百科名片聚丙烯酰胺分类聚丙烯酰胺产品简介：聚丙烯酰胺（PAM）为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。

目录产品简介应用范围使用方法及注意事项阴离子聚丙烯酰胺（APAM）产品特性阴离子聚丙烯酰胺（APAM）主要用途物化性质技术指标使用特性PAM的作用原理简介阴离子聚丙烯酰胺阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）主要用途阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）包装与贮存阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）主要技术指标非离子聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺全球消费状况我国聚丙烯酰胺应用情况产品简介应用范围使用方法及注意事项阴离子聚丙烯酰胺（APAM）产品特性阴离子聚丙烯酰胺（APAM）主要用途物化性质技术指标使用特性PAM的作用原理简介阴离子聚丙烯酰胺阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）主要用途阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）包装与贮存阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）主要技术指标非离子聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺全球消费状况我国聚丙烯酰胺应用情况展开编辑本段产品简介聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺产品详情：PAM为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。

编辑本段应用范围（PAM的应用性很强）1、在造纸过程中作助留剂，补强剂。

2、水处理中作助凝剂、絮凝剂、污泥脱水剂。

3、石油钻采中作降水剂，驱油剂。

4、PAM还广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。

编辑本段使用方法及注意事项聚丙烯酰胺1、通过小试，确定最佳的型号，以及该产品的最佳用量。

2、产品配制成0．1％(指固含量)浓度的水溶液，以不含盐的中性水为宜。

3、溶解水时，将本产品均匀撒入搅拌的水中，适当加温(<60℃)可加速成溶液。

4、固体产品用聚丙烯编织袋包装，内衬塑料袋，每袋25kg，胶状体用塑料桶包装，内衬塑料袋，每桶50kg或200kg。

《驱油用聚丙烯酰胺技术要求》

3
Q/SH 0237—2008 6.1 外观在自然光下，目测样品的外观。 6.2 水解度 6.2.1 试剂溶液准备 6.2.1.1 盐酸标准溶液：按 GB/T 601 配成 C(HCl)＝0.1mol/L 的溶液。 6.2.1.2 甲基橙溶液：用蒸馏水配成 0.1％的溶液，贮存于棕色瓶中，有效期为 15d。 6.2.1.3 靛蓝二磺酸钠溶液：用蒸馏水配成 0.25％的溶液，贮存于棕色瓶中，有效期为 15d。 6.2.2 试样溶液的准备称取 0.02g 聚丙烯酰胺样品（称准至 0.1mg）至 250mL 烧杯中，加入 100mL 蒸馏水，在电磁搅拌器 300r/min 下搅拌 2h，待完全溶解后进行水解度的测定，未完全溶解的样品可适当延长搅拌时间。 6.2.3 测定步骤 6.2.3.1 用两支体积比为 1:1 的滴管向试样溶液中加入甲基橙和靛蓝二磺酸钠指示剂各一滴，试样溶液呈黄绿色。 6.2.3.2 使用微量滴定管，用盐酸标准溶液滴定试样溶液，溶液由黄绿色变为浅灰色即为滴定终点。记录消耗盐酸标准溶液的体积 V。 6.2.3.3 用蒸馏水代替样品溶液重复 6.2.3.1 和 6.2.3.2 进行空白滴定，记录消耗盐酸标准溶液的体积V 0 。 6.2.4 按式（1）计算水解度：
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 191 包装储运图示标志 GB/T 601 化学试剂标准滴定溶液的制备 GB/T 1632 聚合物稀溶液粘数和特性粘数测定 GB/T 6679-2003 固体化工产品采样通则 GB/T 6682 分析试验室用水规格和试验方法 GB/T 8170 数值修约规则 3 技术要求表1

聚丙烯酰胺技术要求.

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 6678—2003 化工产品采样总则 GB/T 12005.1 聚丙烯酰胺特性粘数测定方法 GB/T 12005.2 聚丙烯酰胺固含量测定方法 GB/T 12005.6 部分水解聚丙烯酰胺水解度测定方法 SY/T 5233 钻井液用絮凝剂评价程序
絮凝时间，s
≥
100.0
4 试验方法
4.1 仪器与器皿仪器与器皿包括： a) 烘箱：量程为室温至 200℃，控温灵敏度为±2℃； b) 标准筛：孔径 0.90 mm； c) 天平：分度值 0.01 g； d) 分析天平：分度值 0.0001 g； e) 称量瓶：50 mm×30 mm；
2
Q/SH 0046—2007
筛余量，% 水分，% 有效物含量，% 水解度，% 特性粘数絮凝时间，s
项目
表2 测定值允差
平行测定允差 1.0 0.1 1.0 0.2 － 2.0
5 检验规则
5.1 按批进行检验，入库验收时可按每供货一次的产品为一批。 5.2 按 GB/T 6678—2003 中 7.6 的规定确定抽样单元数量及样品量，采样点按产品堆积的几何形状，在上、中、下各截面随机布点，抽取有代表性的样品。 5.3 将抽到的样品充分混合后，等量分装于两个清洁、干燥的包装容器中，密封并贴上标签。标签上应注明样品名称、样品型号、生产单位、抽样日期、抽样地点和抽样人。一份作质量检验，另一份留作复验，留样期为六个月。 5.4 当检验结果有一项或一项以上不符合表 1 的规定时，应进行复验，复验结果仍不符合表 1 规定的技术指标时，则判定该批产品为不合格品。

《驱油用聚丙烯酰胺技术要求》

Hale Waihona Puke HD c (V V0 ) 71 100 …………………………… （1） 1000ms 23c (V V0 )
式中： HD —— 水解度，％； c —— 盐酸标准溶液的浓度，mol/L； V —— 试样溶液消耗的盐酸标准溶液的体积，mL； V 0 —— 空白滴定所消耗的盐酸标准溶液的体积，mL； m —— 称取试样的质量，g； s —— 试样的固含量，％； 23 —— 丙烯酸钠与丙烯酰胺链节质量的差值； 71 —— 与 1.00mL 盐酸标准溶液[c（HCl）=1.000 mol/L]相当的丙烯酰胺链节的质量。 6.2.5 每个样品做三个平行样，每个测定值与算术平均值相对误差不大于 5.0％，取算术平均值为测定结果。测试结果的数值修约依据 GB/T 8170 《数值修约规则》进行。 6.3 表观粘度 6.3.1 Ⅰ型聚丙烯酰胺表观粘度 6.3.1.1 取 25.00g 5.2.3 中盐水 I 配制的聚丙烯酰胺母液加入 100mL 烧杯中，加入 25.00g 盐水 I，在磁力搅拌器上以 300r/min 的转速搅拌 15min，得到 1500mg/L 的待测溶液。 # 6.3.1.2 将粘度计恒温水浴设定为 70℃，0 转子与粘度计连接，将约 16mL 1500mg/L的待测溶液移入 -1 测量筒中，恒温 10min，然后设定转速为 30r/min(36.7s )，按粘度计使用说明书进行粘度测定。 6.3.1.3 每个聚丙烯酰胺母液应按 6.3.1.1～6.3.1.2 做三个平行样，每个测定值与算术平均值相对误差不大于 10%，取算术平均值做为测定结果。测试结果的数值修约依据 GB/T 8170 《数值修约规则》进行。 6.3.2 II 型聚丙烯酰胺表观粘度 6.3.2.1 取 25.00g 5.2.3 中盐水 II 配制的聚丙烯酰胺母液加入 100mL 烧杯中，加入 25.00g 盐水 II，在磁力搅拌器上以 300r/min 的转速搅拌 15min，得到 1500mg/L 的待测溶液。

聚丙烯酰胺水解度检测方法探讨

聚丙烯酰胺水解度检测方法探讨潘文启;张龙庄;郝宗香;卫文红;胡科先【摘要】阴离子聚丙烯酰胺是一种常用的化学助剂,主要用于石油钻井开采和油田三次采油.水解度是聚丙烯酰胺最主要的化学性能检验指标,直接关系到聚丙烯酰胺使用效果.比较了GB 12005.2-1989和Q/SY119-2014两个标准的差异和存在的问题,并通过滴定过程中的电导率拐点指示滴定终点有效解决了滴定终点判断不准确这一共同的难题,得出取样量和固体含量也对检测结果有一定影响.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2016(032)010【总页数】2页(P25-26)【关键词】聚丙烯酰胺;水解度;电导率;标准【作者】潘文启;张龙庄;郝宗香;卫文红;胡科先【作者单位】中国石油长庆油田分公司技术监测中心陕西西安710018;陕西省西安市产品质量监督检验院陕西西安710065;西安长庆化工集团有限公司陕西西安710065;陕西省西安市产品质量监督检验院陕西西安710065;中国石油长庆油田分公司技术监测中心陕西西安710018【正文语种】中文水解度是指聚丙烯酰胺（APAM）的水解程度，因为阴离子聚丙烯酸胺是非离子聚丙烯酰胺在碱性条件下水解制成的。

作为水处理剂，主要是利用聚丙烯酸胺具有十分优异的絮凝作用。

而非离子聚丙烯酰胺，通常是卷曲成无规线团，用于水处理时一般是加碱使聚丙烯酰胺部分水解，在生成的羧基阴离子之间静电斥力的作用下，使分子链伸开，以暴露出来的活性酰胺基团及很长的分子链发挥优异的架桥絮凝作用。

聚丙烯酰胺分子中水解产生的羧基数与聚丙烯酸胺分子水解前酰胺基总数之比。

其中：HD为水解度（水解反应进行的程度），%；m为聚丙烯酰胺分子中水解产生的羧基数；n为聚丙烯酰胺分子水解前酰胺基总数。

最佳水解度是在反应中随着水解度的增加，羧基阴离子增加，分子链不断伸展，从而使絮凝效果逐渐增强；同时聚丙稀酸胺的电负性也逐渐增加反而妨碍了其与负电性的泥沙等杂质相吸附的作用，而且在吸附架桥中起主要作用的活性基团—酰胺基也不断减少，从而也存在随着水解度增加絮凝作用逐渐变差的因素。

驱油用聚丙烯酰胺后水解方法综述_彭齐国

非离子 PAM 溶液的水解方法[5]
先将称量好的非离子 PAM 用一定量的去离子水溶解,选用 NaOH 为水解剂，然后按产品水解度为 25%加入水解剂,将反应器密闭, 在恒温槽中进行不同条件下的实验。水解完毕后,在 (90±2)℃下干燥 3h,造粒。
（1）水解机理分析在碱性条件下，PAM 水解反应如下：
加水量 /mL 图 2 加水量对[η]的影响结果表明,在此范围内，随水量增大，[η]平衡上升，最后趋于平稳。水可携带水解剂和助剂向聚丙烯酰胺体内渗入，使其水解更均匀，但用水量过多，后期干燥时耗能更高，不易于工业化生产。因此，水量在 10～15mL/50g 胶体为宜。（3）水解中分散剂加入量对特性粘数 [η]的影响固定配方中的其他组份,在 0.5～20g 范围内改变分散剂的用量，评价分散剂用量与特性粘数[η]的关系，结果如图 3 所示。
手工剪碎的 PAM 胶体水解方法[6]
称取 50g 剪碎的 30%左右聚丙烯酰胺胶体，将其置于塑料袋中,再将含有 2.1g NaOH、0.7g 尿素、1.5g 分散剂的 15mL 水溶液（保证水量在 10～15mL/50g 胶体为宜）置于塑料袋中,在袋中二者充分混合均匀后,将塑料袋密封,置入 100℃恒温干燥箱中水解 2～3 h。
时间/h 图 1 温度和时间对[η]的影响
[η]/（g/mL)
[η]/（g/mL)
结果表明，在 70～100 ℃范围内,随温度升高,[η]增大,温度低的情况下,则需要更长的时间,才能达到最高粘度,这一结果符合化学反应的普遍规律。

生产工艺调整提高聚丙烯酰胺的驱油性能

生产工艺调整提高聚丙烯酰胺的驱油性能[摘要]本文主要简析了生产工艺条件对聚丙酰胺驱油剂在驱油性能方面的影响。

【关键词】聚丙烯酰胺;固含量;水解度1、聚丙烯酰胺驱油剂在油田上的应用在提高石油采收率的三次采油诸方法中，用聚丙烯酰胺作驱油剂占有重要地位。

每注入一吨高分子聚丙烯酰胺产品，可多采原油100-150吨左右。

加入聚丙烯酰胺的作用是调节注入水的流变性，增加驱动液的粘度，改善水驱波及效率，降低地层中水相渗透率，使水与油能匀速地向前流动，提高采收率。

面对国内各大油田进入“三采”阶段，聚丙烯酰胺用作油田三次采油驱油剂，提高油田采收率的同时可以提高油田含油污水利用率，很大程度的降低了开发成本，具有较好的市场前景。

2、聚丙烯酰胺的驱油原理根据达西定律,流体的相对渗透率(K)与其动力粘度(μ)之比称为流动度。

在注水中由于水的流动度(Kw/μw)比原油流动度(Ko/μo)大,注入水在地层中就易形成“指进”,造成注水突破而丧失其经济意义。

通过降低流度比,即可阻止指进。

当M 接近于1-2时,驱替前缘趋于一致,从而可提高采收率。

降低水的流动度或提高油的流动度均可降低水油流度比,降低水的流动度最简便的办法是在水中加入增粘剂(即流动度控制剂),提高油的流动度可通过热采或其他措施。

降低水的渗透率也可降低流度比,提高采油量。

在注入淡水中加入聚丙烯酰胺既增加水的粘度,又降低水的渗透率,在盐水中,聚丙烯酰胺降低水的流动度主要是通过降低地层对水的渗透率来实现的,渗透率降低是岩石与聚丙烯酰胺相互作用—滞留造成的。

聚丙烯酰胺仅使水的渗透率降低,对油的渗透率则无明显影响,这是由于酰胺基与羧酸基亲水僧油特性所致。

增粘机理是由于上述基团的亲水性,使其分子线团在水中伸展,导致溶液粘度上升。

3、聚丙烯酰胺影响驱油效果的主要因素聚丙烯酰胺影响驱油的主要因素是它的分子量、水解度及在水溶液中的浓度，对粘度和渗透率的影响主要是它的分子量。

分子量增加，分子线团直径变大，溶液粘度上升，渗透率下降的程度增加。

驱油用聚合物黏均相对分子质量测量方法误差分析

用绝对方法测量分别测定每个样品相对分子质量
和特性黏数，对上述经验公式两边取对数所得的等
式得到。
2 测量方法影响
2.1 预热时间驱油用聚合物黏均相对分子质量测量过程中，
恒温水浴温度一般为 30 ℃，预热时间要求为至少 10 min。测量过程中会出现聚合物稀溶液恒温放置时间较长后，与预热 10 min 后聚合物稀溶液流经黏度计两刻线的时间相比，流经刻线的时间会有较大变化。如图 1 所示，浓度为 500 mg/L 的不同部分水解聚丙烯酰胺聚合物溶液流经刻线的时间随恒温时间几乎不变，说明这种现象主要为聚合物大分子在溶液中重新达到分子链缠结和解缠结平衡所致，与预热时间无关。
乌式黏度计为玻璃材质制造，比热容明显小于水，
温度应先于聚合物溶液升高至恒温水浴温度。以
丙烯酰胺和丙烯酸钠为主要单体的部分水解聚丙
烯酰胺（以下简称常规聚合物），其溶液性质稳定，
稀释后不会出现放置一段时间后黏度大幅增加或
减小的现象。测量过程中预热 10 min 后，不同相对
分子质量范围的部分水解聚丙烯酰胺稀溶液流经
物溶液的流过时间对浓度作图外推至浓度为 0 可以
确定纯溶剂流过时间[8-9]。表 1 为不同黏均相对分子
质量范围的常规聚合物按行业标准规定浓度，对浓
度作图外推得到的纯溶剂流过时间低于纯溶剂实
际流过时间 5 s 以上，聚合物浓度较低时，外推得到
的纯溶剂流过时间接近真实值。
选取 50~200 mg/L 浓度计算比浓黏度会有较大
3 种标准规定的黏均相对分子质量因应用范围和针对的聚合物类型不同，在稀释方法、乌氏黏度
基金项目：国家重大科技专项“大庆长垣特高含水油田提高采收率示范工程”（编号：2016ZX05054）；中国石油天然气股份公司重大科技专项“大庆油气持续有效发展关键技术研究与应用”（编号：2016E-0207）。

《钻井液用聚丙烯酰胺技术要求》

F m1 100 ………………………………………（1） m
式中：
F——筛余量，%；
m
1R
—
R
—
筛余物质量，单位为克（g）；
m ——试样质量，单位为克（g）。
4.3.3 水分
按照GB/T 12005.2执行（计算公式作相应变化）。
4.3.4 有效物含量
称取已于 105℃±2℃烘干 2 h 后的试样 2 g（称准至 0.0001 g），置于 300 mL 烧杯中，加入 50 mL
已预热至 60℃～65℃的 80％乙醇，搅拌溶解，将上部溶液用已知质量的玻璃砂芯过滤器过滤。同样操
作重复三次，将全部不溶物转入玻璃砂芯过滤器。用 60℃～65℃80％乙醇进一步清洗过滤器中的不溶
物，至滤液无氯离子为止（用硝酸银溶液检验，清洗用的乙醇总用量约为 250 mL），缓慢抽滤。用 95
％的乙醇 50 mL 分次清洗玻璃过滤器中的不溶物，最后用 50 mL 无水乙醇分次排代不溶物的水分。于
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Q/SH 0046—2007
筛余量，% 水分，% 有效物含量，% 水解度，% 特性粘数絮凝时间，s
项目
表2 测定值允差
平行测定允差 1.0 0.1 1.0 0.2 － 2.0
5 检验规则
5.1 取样 5.1.1 按批进行检验，入库验收时可按每供货一次的产品为一批。 5.1.2 按GB/T 6678中7.6的规定确定抽样单元数量及样品量，采样点按产品堆积的几何形状，在上、中、下各截面随机布点，抽取有代表性的样品。 5.1.3 将抽到的样品充分混合后，等量分装于两个清洁、干燥的包装容器中，密封并贴上标签。标签上应注明样品名称、样品型号、生产单位、抽样日期、抽样地点和抽样人。一份作质量检验，另一份留作复验，留样期为六个月 5.2 判定

提高聚丙烯酰胺相对分子质量实验条件研究

提高聚丙烯酰胺相对分子质量实验条件研究郭学信【摘要】聚合物驱已成为老油田提高采收率的重要手段之一,驱油用聚丙烯酰胺相对分子质量约为2 000× 104,就相同结构和组成的聚合物而言,相对分子质量越大,增粘性能越好,驱油效率越高.利用精制丙烯酰胺单体、碳酸钠和水为主要原料,采用水溶液均相聚合法,分析了起始反应温度、螯合剂EDTA-2Na的物质的量浓度、水解时间等对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响,确定了较高相对分子质量聚丙烯酰胺的合成条件.结果表明,在起始反应温度为10℃,螯合剂EDTA-2Na的物质的量浓度为0.168 mmol/L,水解时间为5h时,聚丙烯酰胺相对分子质量最大.【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2014(021)002【总页数】3页(P35-37)【关键词】聚丙烯酰胺;相对分子质量;螯合剂;水解时间;反应温度【作者】郭学信【作者单位】山东胜利职业学院石油工程系,山东东营257097【正文语种】中文【中图分类】TE357.431聚丙烯酰胺是丙烯酰胺的聚合产物，是一种线型水溶性高分子化合物［1-2］。

聚丙烯酰胺以其良好的增稠性、絮凝性、剪切性、降阻性和分散性，被广泛应用于钻井、堵水调剖和三次采油等领域［3-5］。

聚合物可增加注入水的粘度，降低油层的水相渗透率，改善水油流度比，提高驱油剂的波及体积和驱替效率，进而提高原油采收率。

中国大庆、胜利、河南等油区开展了大规模聚合物驱油技术的推广应用，动用石油地质储量达10×108t以上，年产油量达1 300×104t，聚合物驱油技术已成为中国老油区大幅度提高采收率的主导技术之一［6-8］。

目前驱油用聚丙烯酰胺相对分子质量约为2 000×104，就相同结构和组成的聚合物而言，分子质量越大，增粘性能越好，驱油效率越高，因此提高聚合物相对分子质量成为提高聚合物驱油性能的主要方法之一［9-10］。

然而，对聚丙烯酰胺合成条件的研究主要集中在反应趋势的定性分析和引发体系的优选上，对反应条件的量化分析较少［11］。

驱油用聚丙烯酰胺性质评价及应用研究

油所应用的聚合物产品主要为部分水解聚丙烯酰胺 HPAM。一般认为，聚丙烯酰胺可起到了调解注入水的流变性、增加驱动液粘度、改善水驱波及效率等重要作用。但是，由于介质孔隙等地质条件和地下水中离子成分与含量的差异，对聚丙烯酰胺的分子形态、分子量等提出了不同要求。聚丙烯酰胺产品综合性能的好坏将直接影响聚合物驱的技术经济效果。完全沿用常规聚合物的十一项理化性能指标评价方法已经不能有效鉴别和准确评价各种聚合物产品对大庆油田的适用性。由于超高分子量抗盐聚合物和中低分子量抗盐聚合物等新型聚合物均在分子链上引入了功能基团，与常规聚合物比较，其溶液性质出现了显著变化。导致常规检测方法的准确度下降、适应性变差。本项目主要目的在于通过静态光散射研究建立聚丙烯酰胺（PAM）与水解聚丙烯酰胺（HPAM）分子量测试的绝对方法，在此基础上研究溶液离子微环境、矿场实际环境等对聚丙烯酰胺的分子尺寸的影响以及 GPC-光散射联机检测聚合物分子量分布的可行性，并研究不同结构的聚合物水溶液的相关性质。主要内容包括：光散射实验条件的确定及对粘度法测试结果的评价；溶液中离子浓度对分子尺寸、第二 Virial 系数的影响；聚合物溶液的Θ条件探索；GPC-光散射联用对注入与采出液中聚合物分子量分布的评价。中低分子量聚丙烯酰胺的过滤因子大都满足原标准的指标，故对其不做调整。对于超高分子量聚丙烯酰胺过滤因子指标做适当防宽，根据研究结果，我们认为将聚合物分子量在 1600—1900 万之间的过滤因子放宽到 3.0 为宜，对于分子量大于 1900 万的暂不做规定。针对不同时期，不同类型（包括疏水缔合聚合物、超高分子量抗盐聚合物、中低分子量抗盐聚合物等）的新型耐盐聚合物产品开展了固含量、剪切 47 WP=53 吉林大学硕士论文驱油用聚丙烯酰胺性质评价及应用研究粘度保留率等十一项理化性能指标评价，并与大庆中分子量聚合物进行了性能对比并初步拟订了一套驱油用新型耐盐聚合物性能指标要求及检测方法。结合红外、质谱、色谱、光散射等先进技术，首先对各种聚合物的结构组成进行定性分析，找出结构组成变化对溶液性质的影响规律。然后，根据实际需要研究并提出准确度高，适用范围宽的检测方法。通过对不同聚合物包括理化性能、耐盐性、抗剪切性、稳定性、阻力系数和残余阻力系数、岩心驱油实验效果等在内的室内综合评价。筛选出了几种适合于污水配制聚合物驱油的新型聚合物产品。优选出的耐盐聚合物表现出了较好的理化性能、抗盐性、抗剪切性、粘弹性、稳定性和室内较好的驱油实验效果。超高分子量抗盐聚合物分子在清水和污水中都具有网状结构，用其配制的聚合物溶液具有良好的粘弹性和较高的驱油效果，表明网状分子结构有利于改善聚合物溶液的粘弹性。缔合聚合物与中分子量聚合物不同，其分子在水溶液中溶解并均匀分散后，其体系粘度并不象中分子量聚合物体系粘度那样很快趋于恒定，而是随着时间的延长而逐渐升高，原因是分子间的逐步缔合需要一定的时间。为了更好的利用污水和高钙镁清水配制中低分子量抗盐聚合物，改善中低渗透层的聚合物驱油效果，开展了包括理化性能、污水体系增粘性，流动性能，岩心驱油效果，流变性及粘弹性在内的室内综合性能研究工作，初步筛选出了 2 种小型现场试验试注产品目前，驱油用聚合物的性能指标较多，要准确区分哪些特性有利于实际驱油。首先，对不同聚合物应开展综合性能评价，评价环境条件应尽量与现场保持一致、结合多段岩心全模拟驱油实验结果，对不同聚合物产品提出主要特性指标和辅助特性指标。其次，选择地质条件接近的单井和井组注入不同聚合物，结合现场应用效果进一步验证不同特性指标对实际驱油效果的影响程度。 48 WP=54 吉林大学硕士论文驱油用聚丙烯酰胺性质评价及应用研究总之在尚未建立统一和有效的综合性能评价方法之前，对新型聚合物的定性研究应以驱油性能（驱油效果、流动性及分流转向性、与油层配伍性）为主。

聚丙烯酰胺说明书

聚丙烯酰胺说明书聚丙烯酰胺简称PAM，亦称三号凝聚剂，分子式为，是线状水溶性高分子聚合物，分子量在 300-1800万之间，外观为白色粉末状或无色粘稠胶体状，无臭、中性、溶于水，温度超过120?时易分解。

聚丙烯酰胺分子中具有阳性基因(,CONH2)，能于分散于溶液中的悬浮粒子吸咐和架桥，有着极强的絮凝作用，因此广泛用于水处理及电力、采矿、选煤、石棉制品、石油化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保等。

名称分子量(万) 离子度(%) 高效PH 固含量% 残单% 外观阳离子聚丙烯酰胺CPAM 300-1200 10-50 1-14 ?90 0.05 白色干粉名称分子量(万) 水解度(%) 高效PH 固含量% 残单% 外观阴离子聚丙烯酰胺APAM 300-1800 10-50 7-14 ?90 0.05-0.15 白色颗粒粉末名称分子量(万) 离子度(%) 高效PH 固含量% 残单% 外观非离子聚丙烯酰胺NPAM 200-600 ?3 1-8 ?90 ?0.05 白色颗粒粉末名称分子量(万) 阳离子度% 阴离子度% PH 固含量% 外观两性离子聚丙烯酰胺NPAM 1000-6000 5-50 8-25 1-14 ?90 白色粉末1(阴离子:结构式〔 CH2 CH 〕nCONH2非离子:结构式:[—CH—CH2—CH—CH2—]nCONH2 CONH2阳离子:结构式:[—CH—CH2—CH—CH2]nCONH2 CONHCH2N(CH3)22(物理特性;本产品为胶体和粉剂。

胶体产品为无色透明、无毒性、无腐蚀。

粉剂为白色粒状或细粉末状固体，两者均能溶于水。

吸水速度随衍生物离子特性的区别而不同。

但几乎不溶于一般溶剂(苯、甲苯、乙醇、乙醚、丙酮、酯类等)，仅在乙二醇、甘油、冰醋酸、甲酰胺、乳酸、丙烯酸等溶剂中能溶解1%左右。

不同品种，不同分子量的产品有不同的性质。

3(用途:主要用于采油、制糖、洗煤、选矿、造纸、涂料、湿法冶金，纺织、石料切割、化工、农药、医药以及污水处理等等。