表面活性聚丙烯酰胺驱油剂
聚丙烯酰胺在石油开采中可以用作驱油剂
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聚丙烯酰胺在使 用时可不交联使 用,也可与铝盐、铬盐、锆盐等 交联生成凝胶使用,还可添加某 些树脂以形成互容聚合物网络, 使之具有更高的耐温性。
该方法已在国内碳酸盐底水油藏 高含水油田堵水中应用,取得明 显效果。采用聚丙烯酰胺还可调 整地层内吸水剖面及封堵大孔道。 实践中已取得良好效果。
聚丙烯酰胺的应用在石油开 采中有着非常明显的效果,由于 聚丙烯酰胺的存在,给石油开采 行业带来了很大的便利,这又无 疑为聚丙烯酰胺的应用范围开拓 了另外一个领域。
hu31d7m 聚丙烯酰胺
Hale Waihona Puke 聚丙烯酰胺在石油开采中可以 用作驱油剂
随着社会的不断发展,聚丙烯酰 胺涉及的领域也在逐渐增大,从 最初的矿物精选到现在的石油开 采、水处理、造纸、制糖、洗煤 和冶金等领域,聚丙烯酰胺在多 个领域都扮演着重要的角色,今 天就来给 大家主要讲解一下聚丙 烯酰胺在石油开采中的一些应用。
在油田生产过程中,由于地层的 非均质性,常产生水浸问题,需 要进行堵水,其实质是改变水在 地层中的渗流状态,以达到减少 油田产水、保持地层能量、提高 油田最终采收率的目的。
聚丙烯酰胺类化学堵水剂具有对 油和水的渗透能力的选择性,对 油的渗透性降低最高可超过10%, 而对水的渗透性减少可超过90%。 选择性堵水这一特点是其他堵水 剂所没有的,通常视地层类型选 择合适的聚丙烯酰胺分子量。
均质性好、平均渗透率高的油层, 可选用中相对分子质量(5x1067x106)的聚丙烯酰胺;基岩渗透率 低的裂缝性油层或渗透率变化大 的油层,可选用高相对分子质量 (10x107)聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺作用与用途
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聚丙烯酰胺作用与用途
聚丙烯酰胺是一种高分子化合物,其具有许多重要的作用和用途。
以下是一些关于聚丙烯酰胺的作用和用途的介绍。
1. 絮凝剂:聚丙烯酰胺被广泛用作污水处理中的絮凝剂。
它能够吸附细小的颗粒物质并形成较大的絮凝体,从而便于沉降和过滤,提高废水的净化效率。
2. 非离子型生物胶:聚丙烯酰胺可以用于生物化学领域中的细胞培养和病毒研究等。
它可以改善细胞的附着性和生长环境,促进细胞的增殖和分化。
3. 水性胶粘剂:聚丙烯酰胺具有良好的粘附性和黏度调节性能,常被用作水性胶粘剂的成分。
它可以用于纸张、纺织品和塑料等材料的粘接,提供良好的粘合强度和持久性。
4. 水性涂料:聚丙烯酰胺可以作为水性涂料的成膜剂,用于涂覆木材、金属和混凝土表面。
它能够形成坚韧、光滑的膜层,提供对表面的保护和装饰效果。
5. 高分子填充剂:聚丙烯酰胺可用作高分子填充剂,用于纸张、纺织品和塑料制品的增强和改性。
它可以填充材料的孔隙和缺陷,提高其力学性能和耐久性。
总之,聚丙烯酰胺具有广泛的应用领域,包括污水处理、生物化学、胶粘剂、涂料和填充剂等。
它的作用和用途在不同领域中都发挥着重要的作用。
聚丙烯酰胺的功效与作用
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随着时代的进步,人们对环保问题也是越来越重视,因此,废水的处理也引起了环保部门及企业等的高度重视,所以,作为润滑剂、悬浮剂、粘土稳定剂、驱油剂、降失水剂和增稠剂的聚丙烯酰胺也得到了广泛应用,那该产品有何功效与作用呢,下边一起来看看吧。
一、作用:1、减少絮凝剂的用量,在达到同等水质的前提下,聚丙烯酰胺作为助凝剂与其他絮凝剂配合使用,可以大大降低絮凝剂的使用量。
2、改善水质,在饮用水处理与工业废水处理中,聚丙烯酰胺与无机絮凝剂配合使用,可明显改变水质。
3、提高絮体度与沉降速度,聚丙烯酰胺形成的絮体强度高沉降性能好,从而提高固液分离速度有利于污泥脱水。
4、循环冷却系统的防腐与防垢,聚丙烯酰胺的使用可大大减少无机絮凝剂的用量,从而避免无机物质在设备表面的沉积,减缓设备的腐蚀与结垢。
二、功效1、用以造纸行业、一是提升填充料、色浆等留存率。
以减少原料的外流和对自然环境的环境污染;二是提升纸型的抗压强度(包含干抗压强度和湿抗压强度),此外,应用PAM还能够提升纸抗撕性和多孔结构,以改善视觉效果和包装印刷特性,还用以食品及荼叶包装袋中。
2、用以石化工业、采油厂、钻井液、废泥浆处理、避免水窜、减少摩擦阻力、提升采出程度、三次采油获得普遍应用。
3、用以纺织品退浆剂、浆体特性平稳、落浆少、纺织物断头率低、尼龙布料光滑。
4、PAM还广泛运用于增稠、平稳胶体溶液、减阻、粘接、破乳、生物医学工程原材料等层面。
5、用以日化,在免洗面膜里常与月桂醇甲基丙烯酸酯-7和C13-14异链乙烷组成一种保湿乳液状增稠、乳状液和增稠剂。
6、别的行业,食品制造行业,用以甘蔗糖、甜菜糖生产中蔗汁回应及糖桨磷浮法获取。
酶制剂发酵液斜板沉淀池回应工业生产,还用以精饲料蛋白质的收购、品质平稳、特性好,收购的蛋白质粉对鸡的存活率提升和体重增加、下蛋无欠佳影响,树脂材料建筑涂料,土建工程注浆原材料堵水,建材工业、提升混凝土品质、建筑行业胶黏剂,填缝修补及堵粉剂,土地改良、电镀工艺工业生产、印染厂工业生产等。
三型驱油用聚丙烯酰胺标准
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三型驱油用聚丙烯酰胺标准概述三型驱油用聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,以下简称PAM)是一种常用的驱油剂,具有优异的水溶性和增黏性能,在油田开发中起到了重要作用。
本文将介绍三型驱油用聚丙烯酰胺的标准,并探讨其在油田开发中的应用。
三型驱油用聚丙烯酰胺标准的制定为了保证三型驱油用聚丙烯酰胺的质量和使用效果,国家制定了一系列标准,包括对其外观、粘度、纯度、水溶性等进行了明确要求。
这些标准的制定可以确保各生产厂家在生产过程中坚持合理的质量控制措施,从而提高产品质量的稳定性和可靠性。
标准着重规定了三型驱油用聚丙烯酰胺的外观要求,包括物料颜色、透明度、凝聚物、杂质等的检测要求,以确保产品符合基本化学性质的要求。
标准还规定了三型驱油用聚丙烯酰胺的粘度范围,粘度是衡量PAM性能的重要指标之一,合理的粘度范围可以确保产品在使用过程中具有良好的流动性和增黏性。
此外,标准还对三型驱油用聚丙烯酰胺的纯度和水溶性进行了要求。
纯度决定了产品的活性成分含量,水溶性则是保证产品在实际使用中能充分溶解,在配制和应用过程中表现出良好的溶解性。
三型驱油用聚丙烯酰胺在油田开发中的应用三型驱油用聚丙烯酰胺在油田开发中广泛应用,其主要作用是增加原油的采收率。
具体应用方式包括以下几方面:液体驱油三型驱油用聚丙烯酰胺可用于液体驱油,通过注入PAM溶液进入油藏,改变油藏的渗透性,提高原油的流动性,促进油藏中的原油向井筒运移。
PAM在驱油过程中具有良好的增黏性能,可以形成稳定的溶液体系,从而提高原油驱替效果,增加采收率。
水驱油三型驱油用聚丙烯酰胺还可用于水驱油,通常与水混合形成聚合物驱替剂,注入油藏进行驱油作用。
PAM的高分子量和水溶性使其能够形成大分子的聚合物体系,增加驱替剂的粘度,改变油藏的渗透性,从而提高原油的采收率。
老油田改造三型驱油用聚丙烯酰胺在老油田改造中也发挥着重要作用。
将PAM溶液注入老油田,可以改善原油的流动性,降低油层的黏度,增加原油的采集效率。
聚丙烯酰胺的作用
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聚丙烯酰胺的作用聚丙烯酰胺(Polyacrylamide)是一种重要的高分子化合物,其分子结构中包含大量丙烯酰胺单体,具有许多重要的应用。
以下将介绍聚丙烯酰胺在各个领域中的作用。
首先,在工业上,聚丙烯酰胺被广泛应用于矿业、石油开采等领域。
在矿业中,聚丙烯酰胺可以作为矿石的浮选剂,帮助分离矿石中的贵金属,提高矿山的经济效益。
在石油开采中,聚丙烯酰胺可以作为驱油剂,增加油井的产量,帮助提取地下的石油。
其次,在环境领域中,聚丙烯酰胺也有非常重要的应用。
由于其具有很强的吸附能力,可以有效地去除水体中的悬浮物和有机物。
因此,在污水处理中,聚丙烯酰胺常被用作絮凝剂,可以将悬浮物聚集成大颗粒,便于后续的沉淀和过滤。
此外,聚丙烯酰胺也可以作为土壤固化剂,改善土壤结构,减少水土流失和沙漠化。
再次,在农业领域中,聚丙烯酰胺具有优秀的保水性能和渗透性能,可以用作土壤保水剂。
在干旱地区或水资源短缺地区,可以添加聚丙烯酰胺到土壤中,增加土壤的保水能力,提高作物的抗旱能力。
此外,聚丙烯酰胺还可以作为植物生长调节剂,在播种时与种子一起施用,促进作物的生长和发育。
此外,在石油化工领域中,聚丙烯酰胺也有广泛的应用。
聚丙烯酰胺可以用作油井水泥浆稳定剂,可以增加水泥浆的黏度和稳定性,保证油井的安全运行。
在油田开发中,聚丙烯酰胺还可以用作聚合物驱油剂,提高原油产量。
总之,聚丙烯酰胺具有广泛的应用领域和重要作用。
它在工业、环境、农业和石油化工等领域中发挥着重要的作用,不仅提高了生产效益,同时也对环境保护和可持续发展起到了积极的推动作用。
随着科学技术的进步,聚丙烯酰胺的应用将更加广泛,并发挥更大作用。
驱油剂界面特性和流变性对石油采收率的综合影响
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碱. 表面活性剂. 聚合物( S ) A P 三元复合驱是 2 0世纪 8 0年代 中期发展起来 的一类提高石油采收率 新 技术 [ ] 1 。目前 , 国对该 技 术 的基 础研 究 与矿 场试验 已经取得 了许 多 突破性 进展 _ 。A P复合 驱 我 4 S 的基本原理是利用碱 、 表面活性剂和聚合物的协同效应 , 增大毛管数 , 提高微观驱油效率 ; 改善流度 比。
驱 油剂 界 面 特 性 和 流 变 性 对 石 油 采 收 率 的综 合 影 响
岳 湘安
侯 吉瑞。 吕 鑫 张 立 娟。
北京 )
0 2 9 中海石油研究 中心 ( 。中国石油大学 , 石油工程教育部重 点实验室 北 京 12 4 ;
摘
要 利 用碱/ 表面活性剂/ 聚合 物( S ) A P 复合体 系 , 了驱油剂界 面特性 和流变 性对 提高石油采 收率 的 探索
明l , 8 驱油剂的粘弹性不仅是影响宏观波及效率 的主导因素 , 而且对于微观驱油效率也具有不可忽
略 的影 响 。因此 , 合理 评价 体系 界 面特性 与流 变性对 微 观和宏 观 驱油效 率 的影 响 , 合 优化 体 系 的驱 油 综
特 性 , 其 界 面特性 与 流变性 实现 最佳 匹配 , 使 以求达 到最 佳 的驱油 特 性 , 论 在 理 论上 还 是 在技 术 上 均 不
提 高波 及效 率 。复 合体 系 的界面 特性 是影 响 其微 观 驱 油效 率 最 关 键 的 因素 之 一 . 在保 证 复 合 体 系具 有 良好流 变性 的前 提 下 , 水 界面 张力越 低越 有 利 于 提 高微 观 驱 油效 率 。 是 , 近几 年 的研究 结 果 表 油/ 但 据
聚丙烯酰胺(PAM)在采油上的应用
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聚丙烯酰胺(PAM)在采油上的应用聚丙烯酰胺作为三次采油用驱油剂,,目前已经在大庆油田、胜利油田、大港油田,长庆油田、新疆油田、河南油田等投入使用,其中胜利油田每年投入干粉5万吨左右,大庆油田每年投入10万吨以上的聚合物,两个油田三次采油的增油量分别达到170万和1000万吨以上,为东部老油田增产稳产提供了保证,是目前国内聚丙烯酰胺使用量最大的应用领域。
相对于其他三次采油技术。
聚合物驱技术成熟、成本低廉、投入产出比低,比较适合国内油藏特点。
下面介绍三次采油发展历程、聚合物驱机理,驱油用聚丙烯酰胺现状及存在问题、以及驱油用聚丙烯酰胺发展方向。
1、三次采油发展历程1986年,我国完成了“中国陆上注水开发油田提高采收率潜力评价及发展战略研究”,制定了“化学驱是我国东部油田提高采收率技术研究主攻方向”的方针,安排部署了聚合物驱工业化应用试验和多层次化学复合驱先导试验。
自1996年起,聚合物驱油技术相继在我国大庆、胜利、大港、中原、新疆等油田实现了工业化生产,1996年为359万吨,到2000年首次突破1,000万吨,2008年已超过1,500万吨,约占我国当年产油量的8%。
胜利油田上世纪60年代年开始聚合物驱室内研究,1992年开展先导性矿场试验,1994年开展扩大性矿场试验,1997年开始工业化推广应用,上世纪80年代到1997年进行聚合物-表面活性剂-碱三元复合驱的应用试验;二十一世纪开始进行聚合物-表面活性剂二元复合驱的室内研究,2003年开始进行先导性试验(1),2006年进行扩大试验。
“十一五”期间,根据2008年1月胜利油田“十一五”油气硬稳定工作计划对原“十一五”规划做出的调整,为了确保三次采油增油效果,减缓产量递减,一方面要加快覆盖剩余一、二类储量;另一方面要利用高油价有利条件,优化方案实施,延长注聚单元注聚段塞,扩大二元驱规模并优选油藏条件相对较好的三类油藏注聚。
“十一五”三次采油覆盖地质储量 1.38亿吨、使用聚合物干粉22.9万吨。
聚丙烯酰胺是什么
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聚丙烯酰胺是一种线型高分子聚合物,产品主要分为干粉和胶体两种形式。
按其平均分子量可分为低分子量(<100万)、中分子量(200~400万)和高分子量(>700万)三类。
按其结构又可分为非离子型、阴离子型和阳离子型。
阴离子型多为PAM 的水解体(HPAM)。
它的主链上带有大量的酰胺基,化学活性很高,可以改性制取许多聚丙烯酰胺的衍生物,产品已广泛应用于造纸、选矿、采油、冶金、建材、污水处理等行业。
聚丙烯酰胺作为润滑剂、悬浮剂、粘土稳定剂、驱油剂、降失水剂和增稠剂,在钻井、酸化、压裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了广泛应用,是一种极为重要的油田化学品。
其使用特性是:1、絮凝性:PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,起絮凝作用。
2、粘合性:能通过机械的、物理的、化学的作用,起粘合作用。
3、降阻性:PAM能有效地降低流体的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能
降阻50-80%。
4、增稠性:PAM在中性和酸条件下均有增稠作用,当PH值在10以上PAM 易水解。
呈半网状结构时,增稠将更明显。
这时大家如有购买需求,可咨询河南翔龙环保科技有限公司的工作人员进行价格的了解,该企业销售的聚丙烯酰胺质量良好,其生产工艺先进,售后有保障,因此受到了广大消费者的喜爱。
表面活性剂驱油
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实验结果与分析
驱油效率
通过对比不同表面活性剂的驱油效率,分析 表面活性剂性能的优劣。
采收率
评估表面活性剂对提高采收率的作用,分析 其对油藏的增采潜力。
影响因素
分析实验过程中温度、压力、注入速度等参 数对驱油效果的影响。
适用性
评估不同类型表面活性剂在不同油藏条件下 的适用性。
案例分析
案例选择
选择具有代表性的实际油田作为案例研究对象。
非离子型表面活性剂
总结词
非离子型表面活性剂是一种温和型表面活性剂,具有低毒、 低刺激性和良好的生物降解性。
详细描述
非离子型表面活性剂在水溶液中不发生电离,其分子结构中 含有的亲水基团和疏水基团平衡作用使其具有降低表面张力 和油水界面的能力。非离子型表面活性剂具有较好的耐硬水 性能和抗盐性,适用于多种水质条件。
环保领域
1 2
废水处理
表面活性剂能够降低油水界面张力,促进油滴的 分离和沉降,用于废水中的油类物质的去除。
土壤修复
对于土壤中的油类污染,表面活性剂可以用于增 强油滴的分离和回收,实现土壤修复。
3
溢油处理
在海上或陆地发生的油类泄漏事故中,表面活性 剂可用于降低油膜的厚度和粘性,加速油滴的沉 降和回收。
原理
表面活性剂能够吸附在油水界面上,降低油水界面张力,使残余油易于被采出。 同时,表面活性剂能够改变岩石表面的润湿性,使亲油岩石变为亲水岩石,提 高洗油效率。
表面活性剂驱油的重要性
01
提高采收率
通过降低油水界面张力,表面活 性剂驱油能够将残余油从岩石表 面释放出来,从而提高采收率。
节约资源
02
03
其他领域
01
02
聚丙烯酰胺驱油剂在油田生产中的作用和效果
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聚丙烯酰胺驱油剂在油田生产中的作用和效果1.驱油剂的原理和作用在石油生产中,驱油剂的作用主要体现在石油钻井和生产中,可以提高原油的采收率。
聚丙烯酰胺因其分子量大于同类聚合物而被广泛用于驱油剂。
驱油剂的主要作用原理是降低水-油流淌比,从而削减水的指进现象,从而调整水流的流变性。
它可以提高驱油剂的波及能力,从而提高油层的采收率。
2.聚丙烯酰胺驱油剂的应用为了增加驱油剂的效果,科学家们提高了其耐热性、抗剪切性和耐温性。
以丙烯酰胺为主要原料,引入刚性环侧基和疏水单体等特别结构单元,通过自由基共聚得到酸性疏水缔合聚丙烯酰胺。
在研究过程中发觉,酸性疏水缔合聚丙烯酰胺具有很强的耐盐性,其表观粘度可保证在60以下。
针对鲁克沁深层稠油无法大规模开发的问题,在相关科学家的攻击下,提高了水矿化度,优化了均聚物注入浓度,使稠油采收率达到1.98%。
对聚丙烯酰胺在大庆油田三元复合驱中的应用进行了研究,确定其稳定性较好。
三元是指聚丙烯酰胺、表面活性剂和碱。
采用三元复合驱可提高采收率10%-20%。
目前,三元复合驱在大庆油田的应用已经处于大规模工业化阶段。
大庆油田原油实际开采中,采用三元复合驱技术,采收率高于预期,平均提高18.5%-26.5%,说明聚丙烯酰胺作为驱油剂在油田生产中具有明显的效果。
3.驱油聚丙烯酰胺的作用3.1分子量的提高促进了吸附能力高分子量可以使聚丙烯酰胺的流体力学半径增大,从而提高驱油剂在油田生产中的吸附能力。
这种聚合物在我国很多油田生产过程中得到广泛应用。
然而,随着油田的不断开发,进一步开发的难度渐渐加大,聚丙烯酰胺类驱油剂在盐度较高、温度较低的油藏中的应用效果受到限制。
在生产过程中,吸附能力也受到限制,这是基于聚丙烯酰胺的分子量限制。
3.2疏水缔合促进粘度增加疏水缔合聚丙烯酰胺是由阴离子和阳离子单体、非离子和疏水单体聚合得到的。
这种聚丙烯酰胺产品具有很强的增粘性能,在高温高盐的前提下,粘度可超过30兆帕秒。
聚丙烯酰胺的应用,聚丙烯酰胺的使用方法
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聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺是一种线性水溶性聚合物,是水溶性聚合物中应用最广泛的品种之一。
它由丙烯酰胺等单体聚合而成,因此在其分子的主链上带有大量侧基-酰胺基。
酰胺基的活性很大,可以和多种化合物反应而产生许多聚丙烯酰胺的衍生物。
这样,聚丙烯酰胺不仅具有一系列衍生物,而且具有多种宝贵的性能,如:絮凝、增粘(稠)、表面活性等。
聚丙烯酰胺是一大类系列产品。
由于相对分子质量的不同、电性的不同而有很多品种,加上分子上的官能基反应而衍生出更多品种,这些产品又有各自独特的性能,因此有相应的使用对象。
一般可以将其分为几大类。
从相对分子质量来分类,可以分为低相对分子质量聚丙烯酰胺(相对分子质量100万以下)、中相对分子质量聚丙烯酰胺(相对分子质量在100万~1000万)、高相对分子质量聚丙烯酰胺(相对分子质量1000万~1500万)、超高相对分子质量聚丙烯酰胺(相对分子质量在1700万以上)。
聚丙烯酰胺系列产品按照离子特性可以分为如下几类:非离子型、阴离子型、阳离子型和两性聚丙烯酰胺。
这些聚合物可以是均聚物,也可以是共聚物。
聚丙烯酰胺易溶于冷水,温度超过50℃时℃易发生分子降解而影响到使用效果。
其水溶液对电解质有很好的容忍性,可耐酶菌侵蚀。
高价盐会析出水解度大于45%的聚丙烯酰胺,因此,聚丙烯酰胺溶液的容器应采用不锈钢、塑料、玻璃钢或其它经过防腐处理的容器溶解和储存。
聚丙烯酰胺的分子链很长,这就使它在粒子之间架桥,将它们拉在一起而迅速沉降;聚丙烯酰胺可以大大降低流体通过管线所需要的能量。
因此聚丙烯酰胺在众多领域有着广泛的用途。
我国聚丙烯酰胺的使用大户的前四位分别是采油工业、水处理、选矿和洗煤、造纸。
聚丙烯酰胺产品用途1. 聚丙烯酰胺广泛用于石油开采的化学助剂中(油田助剂)钻井泥浆剂、堵水调剖剂、三次采油驱油剂等。
2. 聚丙烯酰胺广泛用作矿山选矿药剂,如铜矿、铁矿、金矿的浮选及尾矿水处理,煤矿洗煤絮凝及水处理,淀粉厂及酒精厂的淀粉及酒糟的回收等。
表面活性剂驱油技术
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表面活性剂驱油技术在三次采油中,二元复合驱是有效利用聚合物的粘度和活性剂的活性的驱油技术。
与单一注聚相比,能更加有效地获得降水增油效果,更大幅度地提高采收率。
目前胜利油田复合驱项目规模逐年扩大,驱油效果逐渐显现,其中:在孤东油田、孤岛油田见到明显的效果。
在复合驱中活性剂作为其中的一种重要组分起着增加洗油效率的重要作用,由于不同区块的油藏地质条件差别较大,我公司成立专门的研究小组研究适用于不同区块复合驱的活性剂。
即HX系列新型非离子-阴离子型表面活性剂体系。
HX驱油用表面活性剂是一种适合在高温、高矿化度条件下使用的新型非离子-阴离子两性表面活性剂。
该表面活性剂既保持了非离子、阴离子表面活性剂的优点,又克服了各自的缺点,是一类性能优良的驱油用表面活性剂。
HX驱油用表面活性剂是由多种活性成份组成,兼具非离子、阴离子活性剂的优点,但比阴离子活性剂耐盐能力更强,又比非离子活性剂更耐高温,并且与聚合物有良好的兼容性。
该剂地层条件下稳定,不分解,可在高达270℃的条件下使用。
其主要特点:能显著降低油水之间的界面张力,0.5%的活性剂即可将油水界面张力降至1×10-3 mN.m-1;具有良好的热稳定性和水解稳定性;具有良好的耐盐性;具有极强的增溶性能和突出的分散性能;与其他表面活性剂具有优异的配伍性。
可广泛应用于油田二元、三元复合驱油用表面活性剂体系,或直接做驱油剂使用。
1、HX驱油用表面活性剂技术指标2、HX驱油用表面活性剂结构特点根据胜利油田的实际情况,我们对研发的表面活性剂有以下要求:◆表面活性剂体系性能稳定,在油砂上吸附量小,并能够显著降低界面张力;◆以胜利石油磺酸盐为主剂,所研制的产品与之配伍性好;◆与石油磺酸盐的复合体系与聚合物配伍性好;◆经济可行。
研究思路:以常用的适应性较强的聚醚类活性剂为主,经过适当的改性合成阴离子非离子两性活性剂根据以上思路,合成了如下结构式的活性剂:R1—C--O R2R3M其中:R1为聚醚碳链;R2为烷基或环烷基碳链(根据区块的油品性选用不同的基团);R3为阴离子基团,可为羧酸盐也可为硫酸基或磺酸基团,本研究中采用磺酸基;M为金属离子。
疏水缔合聚丙烯酰胺聚合物驱油剂的制备及应用研究毕业论文

疏水缔合聚丙烯酰胺聚合物驱油剂的制备及应用研究摘要随着当今科技的迅猛发展,水溶性高分子材料己经从最初的几个系列产品,发展成为完整的水溶性高分子工业,并以其难以替代的卓越性能,在国民经济和日常生活的各个方面得到广泛应用。
特别是在石油工业方面,在油气开采的各个坏节都可以见到水溶性高分子材料的踪影,特别是我国,由于三次采油的需要,大量使用了水溶性高分子材料。
其中最为热门的要数疏水缔合水溶性聚合物,事实上这也是当今国际上的水溶性高分子研究的热点。
本文着重研究疏水缔合水溶性高分子的合成和应用。
本文以长脂肪链疏水单体丙烯酸十八酯(ODA),与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)通过自由基共聚法制得一种新型疏水缔合聚丙烯酰胺水溶性聚合物。
确定了最适宜的合成条件,研究了聚合物的耐剪切,耐盐,耐温的溶液性质。
结果表明,临界缔合浓度为0.27wt%,疏水缔合能力在临街浓度后迅速增强。
聚合物溶液属于假塑性流体。
在矿化度为1-4万时,U-OPAM盐溶液黏度要高于纯水溶液,有一定耐盐性;80℃粘度保持率达到60.99%。
引入疏水单体ODA,赋予聚合物良好的溶液性能。
驱油应用试验表明疏水缔合型聚丙烯酰胺比常规聚丙烯酰胺驱油效果更好,驱油率比普通聚丙烯酰胺提高10%左右总而言之,本文通过自由基聚合的方法合成聚丙烯酰胺聚合物,结合文献,研究疏水缔合聚丙烯酰胺水溶性聚合物溶液的特性与驱油的应用研究。
关键词:疏水缔合,水溶性聚合物,聚丙烯酰胺,驱油剂The Preparation of Hydrophobically Associating Polyacrylamide Flooding Oil Polymer and Application of ResearchABSTRACTWith the rapid development of science and technology, water-soluble polymer materials have been several series of products from the initial development of a complete water-soluble polymer industry and it’s hard to replace the excellent performance in the national economy and daily life in all has been widely used. Especially in the oil industry, the trace of the bad section of the oil and gas exploration can all see the water-soluble polymer material, especially in China, due to the needs of tertiary oil recovery, extensive use of water-soluble polymer material. One of the most popular to the number of hydrophobically associating water-soluble polymer, in fact, that today's international research focus of water-soluble polymer.This paper focuses on the synthesis and applications of hydrophobically associating water-soluble polymer. Long aliphatic chain hydrophobic monomer octadecyl acrylate (ODA) - methyl propane sulfonic acid (AMPS) and acrylamide (AM), 2 - acrylamide-2-yl radical copolymerization prepared by a novel hydrophobic The association of polyacrylamide water-soluble polymer. Determine the most appropriate synthesis conditions, the resistance to shear, salinity and temperature of solution properties of the polymer. The results show that the critical association concentration of 0.27wt%, the hydrophobic association ability street concentration is rapidly increasing. The polymer solution is pseudoplastic fluid. Salinity 1-4 million U-OPAM salt solution viscosity is higher than pure water, some salt tolerance; 80 ℃viscosity retention rate of 60.99%. The introduction of hydrophobic monomers of ODA, giving the polymer solution properties. Flooding application tests show that the hydrophobically associating polyacrylamide flooding better than the conventional polyacrylamide flooding rate was 10% higher than the ordinary polyacrylamide All in all, by free radical polymerization method of synthesis of polyacrylamide polymers, combined with literature, applied research to study the characteristics of hydrophobically associating water-soluble polymer solution of polyacrylamide flooding.KEY WORDS:hydrophobically associating,water-soluble polymer,Polyacrylamide Displacing agent目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 水溶性高分子概述 (1)1.2 水溶性高分子的分类和应用 (1)1.2.1 水溶性高分子的分类 (1)1.2.2 水溶性高分子的应用 (2)1.3 疏水缔合聚丙烯酰胺 (2)1.4 聚丙烯酰胺聚合物的合成方法 (3)1.5 国内外发展状况 (6)1.5.1 国内发展情况 (6)1.5.2 国外发展情况 (7)1.6 疏水缔合聚丙烯酰胺的驱油机理 (7)1.7 本文的研究目内容和目的 (7)1.8 论文的创新点 (8)2 疏水缔合聚丙烯酰胺聚合物的合成制备 (9)2.1 疏水缔合性概述 (9)2.2 疏水缔合聚丙烯酰胺的合成 (9)2.2.1 自由基反应机理 (9)2.2.2 试剂与仪器 (11)2.2.3 聚丙烯酰胺的合成步骤 (11)2.2.4 反应原理 (12)2.3 疏水缔合聚丙烯酰胺的聚合物表征方法 (12)2.3.1 红外光谱分析 (12)2.3.2 热重分析法 (12)2.3.3 溶液性能流变分析法 (13)2.4 结果与讨论 (14)2.4.1 红外光谱测定 (14)2.4.2 热重分析 (15)2.4.3 OPAM的溶液流变性能 (16)2.4.4 耐盐性 (17)2.4.5 耐温性 (18)IV3 疏水缔合聚丙烯酰聚合物的驱油应用 (19)3.1 聚丙烯酰胺的驱油机理 (19)3.2 影响聚丙烯酰胺的驱油效率的因素 (19)3.3 聚丙烯酰胺驱油实验 (20)3.4 结论分析 (21)4 结论与总结 (23)4.1 小结 (23)4.2 进一步工作 (23)致谢 (25)参考文献 (26)疏水缔合聚丙烯酰胺聚合物驱油剂的制备及应用研究 11 绪论1.1 水溶性高分子概述水溶性高分子化合物是一种亲水性的高分子材料,在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液,有时又称为水溶性聚合物或水溶性树脂[1]。
驱油剂聚丙烯酰胺在河南油田生产中的应用

驱油剂聚丙烯酰胺在河南油田生产中的应用聚丙烯酰胺作为三次采油用驱油剂,目前已经在胜利油田、新疆油田、河南油田等投入使用,为东部老油田增产稳产提供了保证,是目前国内采油用驱油剂使用量最大的应用领域。
相对于其他采油技术。
聚合物驱油剂技术成熟、成本低廉、投入产出比低,比较适合国内油藏特点和发展方向。
标签:驱油剂;聚丙烯酰胺;聚合物驱油剂1 采油技术发展历程1986年,我国完成了聚合物驱工业化应用试验和多层次化学复合驱先导试验。
自1996年起到2000年首次突破1000万吨,2008年已超过1500万吨,约占我国当年产油量的8%,聚合物驱油技术在我国大庆、胜利、大港、中原、新疆等油田实现了工业化生产。
河南油田从1995年开始,系统地开展了微凝胶驱技术的研究。
总体技术思路就是在低浓度聚合物溶液中加入少量交联剂,通过分子间交联反应,大幅度地提高聚合物溶液的粘度和耐温抗盐能力,形成局部三维网状结构的微凝胶团,既有流度控制能力与驱替作用,又产生高的残余阻力系数,有较强的调剖作用。
关键技术就是研制出具有延迟成胶能力的交联剂,既保证微凝胶体系在地层中成胶,又保证微凝胶体系的长期注入能力,满足驱替技术对驱剂注入量的要求。
技术研究经历室内研究、单井试注、单井驱替,多井组驱替先导矿场试验的历程,逐渐发展成为河南油田一项特色的采油技术。
2 聚合物驱油机理聚合物的驱油机理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子链的粘度,改善驱替液的流度比,提高驱替效率和波及体积,从而达到提高采收率的目的。
(1)APAM可以降低石油层油水流度比,改变分流量曲线,降低产油含水率,提高采油速度。
(2)阴离子聚丙烯酰胺改善水驱在非均质水平面的粘性指进现象,提高平面范围波及效率。
在垂直方向,利用它的高粘特性,是后续水驱由高渗层进入低渗层,增加吸水厚度,扩大垂直波及效率。
(3)阴离子聚丙烯酰胺分子链条具有亲水性,在APAM聚合物通过孔隙介质时,利用其吸附作用,机械捕集作用从而改变空隙渗透率,但是对于油相渗透率影响不大,堵水不堵油。
试析表面活性剂驱油技术
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试析表面活性剂驱油技术一、表面活性剂的驱油机理通过考察表面活性剂分子在油水界面的作用特征、水驱后残余油的受力情况以及表面活性剂对残余油受力状况的影响,认为表面活性剂驱主要通过以下几种机理提高原油采收率。
1、降低油水界面张力机理在影响原油采收率的众多决定性因素中,驱油剂的波及效率和洗油效率是最重要的参数。
提高洗油效率一般通过增加毛细管准数实现,而降低油水界面张力则是增加毛细管准数的主要途径。
毛细管准数与界面张力的关系见下式:NC=νμW/σWO式中:NC——毛细管准数,无量纲;ν——驱替速度,m/s;μW——驱替液粘度,mPa·s;σWO——油和驱替液间的界面张力,MN/M。
NC越大,残余油饱和度越小,驱油效率越高。
增加μW和ν,降低σWO可提高NC。
其中降低界面张力σWO是表面活性剂驱的基本依据。
在注水开发后期,NC一般在10-6~10-7,NC增加将显著提高原油采收率,理想状态下,NC 增至10-2时,原油采收率可达100%。
通过降低油水界面张力,可使NC有2~3个数量级的变化。
油水界面张力通常为20~30mN/m,理想的表面活性剂可使界面张力降至(10-4~10-3)mN/m,從而大大降低或消除地层的毛细管作用,减少了剥离原油所需的粘附力,提高了洗油效率。
2、乳化机理油水系统中加入表面活性剂后,在一定条件下,可形成微乳液,从而降低或消除驱替流体与油之间的界面张力,使不流动的油能够流动,或将地层中分散的油聚集,形成一高含油饱和度带,将水驱残留下来的油驱替出来。
表面活性剂的注入类型见图(4-1),它包括:(a)表面活性剂注入体系(A),注入体系中只有表面活性剂和水,不含油;(b)常规的微乳液注入体系(M),注入体系的组成处于双结点曲线以上的单向区内;(c)非混相微乳液注入体系(I),它的体系组成位于双结点曲线以上或其临近的区域;(d)可溶性油注入体系(S),体系主要由无水的高浓度表面活性剂和可溶性油组成。
油田用聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺在三次采油中应用
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油田用聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺在三次采油中应用
聚丙烯酰胺是一种广泛应用于油田处理的水溶性高分子化合物。
在油田开发中,聚丙烯酰胺可用于地层水处理、地下水控制、油藏压力维持等多种工艺,具有显著的经济效益和环保优势。
在地层水处理方面,聚丙烯酰胺主要应用于地层水脱盐和除铁、除锰、除氟等工艺。
聚丙烯酰胺的高分子量和分子量分布范围广,使其在地层水处理中表现出较好的沉淀性和过滤性,可以有效地去除地下水中的悬浮颗粒和胶体物质。
此外,聚丙烯酰胺还可通过离子交换作用去除地下水中的钙、镁、铁、锰等离子,使地下水满足生产和生活用水的要求。
在地下水控制方面,聚丙烯酰胺可用于地下水隔离和抑制。
在油田注水过程中,常常会出现水沟通和水侵袭等问题,严重影响了油田的开发效益。
通过向油藏水中加入聚丙烯酰胺,可以增加水的黏度和表面张力,降低水的渗透性,从而减少水沟通和水侵袭的发生。
在油藏压力维持方面,聚丙烯酰胺可用于增粘剂注入和水驱采油工艺中。
在注入井中加入聚丙烯酰胺后,可以显著提高水驱采油的采收率和效益,同时降低开采成本和环境污染。
综上所述,聚丙烯酰胺是一种非常重要的油田处理化学品,其在地层水处理、地下水控制和油藏压力维持等方面均有广泛的应用前景。
在使用PAM的同时,需要注意环境保护,充分发挥其经济效益和环保优势。
聚丙烯酰胺(PAM)在采油上的应用
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聚丙烯酰胺(PAM)在采油上的应用聚丙烯酰胺作为三次采油用驱油剂,,目前已经在大庆油田、胜利油田、大港油田,长庆油田、新疆油田、河南油田等投入使用,其中胜利油田每年投入干粉5万吨左右,大庆油田每年投入10万吨以上的聚合物,两个油田三次采油的增油量分别达到170万和1000万吨以上,为东部老油田增产稳产提供了保证,是目前国内聚丙烯酰胺使用量最大的应用领域。
相对于其他三次采油技术。
聚合物驱技术成熟、成本低廉、投入产出比低,比较适合国内油藏特点。
下面介绍三次采油发展历程、聚合物驱机理,驱油用聚丙烯酰胺现状及存在问题、以及驱油用聚丙烯酰胺发展方向。
1、三次采油发展历程1986年,我国完成了“中国陆上注水开发油田提高采收率潜力评价及发展战略研究”,制定了“化学驱是我国东部油田提高采收率技术研究主攻方向”的方针,安排部署了聚合物驱工业化应用试验和多层次化学复合驱先导试验。
自1996年起,聚合物驱油技术相继在我国大庆、胜利、大港、中原、新疆等油田实现了工业化生产,1996年为359万吨,到2000年首次突破1,000万吨,2008年已超过1,500万吨,约占我国当年产油量的8%。
胜利油田上世纪60年代年开始聚合物驱室内研究,1992年开展先导性矿场试验,1994年开展扩大性矿场试验,1997年开始工业化推广应用,上世纪80年代到1997年进行聚合物-表面活性剂-碱三元复合驱的应用试验;二十一世纪开始进行聚合物-表面活性剂二元复合驱的室内研究,2003年开始进行先导性试验(1),2006年进行扩大试验。
“十一五”期间,根据2008年1月胜利油田“十一五”油气硬稳定工作计划对原“十一五”规划做出的调整,为了确保三次采油增油效果,减缓产量递减,一方面要加快覆盖剩余一、二类储量;另一方面要利用高油价有利条件,优化方案实施,延长注聚单元注聚段塞,扩大二元驱规模并优选油藏条件相对较好的三类油藏注聚。
“十一五”三次采油覆盖地质储量 1.38亿吨、使用聚合物干粉22.9万吨。
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项目背景
不足之处:
不耐高温和高盐
优势所在
色谱分离现象
施工工艺复杂
研究概况
聚合物结构的设计
研究概况
技术路线
1
SM表面活性单体
2
MA表面活性单体
单体SM合成与讨论
SM中间体合成溶剂的优化选择
1
80 60
40 20 0
反应收率(%)
单体SM合成与讨论
SM中间体合成温度的优化
70 60 50
反应收率(%)
40
30 20 10 0 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 78℃ 80℃ 85℃
单体SM合成与讨论
SM中间体合成中催化剂的影响
100 80 60 40
20
0 0.01% CuI 四丁基溴化铵 0.05% 0.10% 0.30% 0.50% 1% 2%
单体SM合成与讨论
表面活性单体SM合成溶剂的优化
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
反应收率(%)
单体MA合成与讨论
MA中间体合成溶剂的优化选择
2
100
80
60
40
20
0 乙醚 乙酸乙酯 二氯甲烷 三氯甲烷 甲苯 丙酮
反应收率(%)
单体MA合成与讨论
MA中间体合成温度的优化
100 80 60 40 20 0 5℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
3423.8cm-1附近为NH2的吸收 峰,3203.7 cm-1为取代N-的吸 收峰,2927.1 cm-1为甲基的不 对称伸缩振动峰,2853.3 cm-1 为亚甲基的对称伸缩振动峰, 1654.8cm-1为酰胺基中羰基的伸 缩振动峰,1457.8cm-1为长链亚 甲基的不对称弯曲振动峰, 1041.1 cm-1和1184.4cm-1为磺 酸基的对称和不对称伸缩振动 峰,628.3 cm-1为C-S键的伸缩 振动峰,表明SPSM聚合物含有 上述三种单体。 表面活性聚合物SPSM的红外图谱
聚合物溶液性能
聚合物溶液对原油的增容能力
聚合物溶液性能
聚合物溶液的洗油效率测试
考查在外力作用下驱油剂在湍流过程中携带原油的能力 洗油效率(%)
89
96
969179 源自3项目指标完成情况
聚合物 性能 [η]/(mL·g-1) Mη/104(g· mol-1) SPSM-1 2075 1123 SPSM-2 2229 1228 SPMA-1 2310 1284 SPMA-2 2392 1342
对环境友好;
4)
能较容易地通过对单体及添加剂的用量来
控制聚合物产品性能。
聚合条件的讨论
聚合物
SPSM (mL/g) SPMA (mL/g)
引发剂1
引发剂2
引发剂3
引发剂4
引发剂5
1576
1582
1766
1782
1636
1654
1554
1558
1396
1273
注:单体质量浓度20%,引发温度18℃,pH=8.0,氧化剂质量浓度0.02%。
聚合物溶液的表面活性
测试条件:温度50℃,矿化度10000mg/L
聚合物溶液性能
聚合物溶液与原油的界面张力
测试条件:浓度0.2g/dL,温度50℃,矿化度10000mg/L
聚合物溶液性能
聚合物溶液对原油的分散性
静置0分钟
静置5分钟
测试条件:高速振荡机上 10min,温度50℃,矿化度10000mg/L
8,665.45
2,508.56 16,565.35 1,891,473.97
项目结论
1
本项目通过简单的方法,易得的原料合成制备出两 类全新可聚合的表面活性单体,这两类单体具有较 高的表面活性,较低的临界胶束浓度以及较好的聚 合反应活性。 通过创新的水溶液微分相聚合方式,共聚得到两类 聚合物产品。活性功能单体的添加量低,有利于大 规模地进行工业放大试验。 此类表活性聚丙烯酰胺的特性粘数达到2000 ml/g以 上,分子量在1000万以上。
聚合物溶液性能
聚合物的抗剪切性
连续剪切6h后 SPSM 86.6% SPMA 88.7% HPAM 52.2%
连续剪切6h后 SPSM 80.2% SPMA 83.1% HPAM 38.5%
测试条件:浓度0.2g/dL,温度80℃,矿化度10000mg/L, 剪切转速700r/min
聚合物溶液性能
聚合条件的讨论
对于表面活性单体SM参与的聚合,反应起始温度最优为5℃;而对 于表面活性单体MA参与的聚合,反应起始温度最优为8℃。
聚合条件的讨论
单体浓度对聚合物特性粘数的影响
表面活性单体含量与聚合物粘度的关系
聚合条件的讨论
AMPS含量与聚合转换率的关系
AMPS含量与聚合物粘度的关系
聚合物产品的表征
引发剂体系:(1)过硫酸钠/亚硫酸氢钠(1:1)-V50 ; (2)过硫酸钾/亚硫酸氢钠(2:1)-V50;(3)过硫酸铵/亚 硫酸氢钠(1:1)-V50 ; (4)过硫酸铵/亚硫酸氢钠(1: 2)-V50 ; (5)过硫酸钾-V50。
聚合条件的讨论
引发剂在略高于化学计量量浓度水平,有较好的特性粘数;该项目聚合反 应引发剂实际用量控制在化学计量量两倍左右,在15~30mg/L之间。
目
录
项目背景
精细油藏描述 气体混相驱
原 油 采 收 率
化学复合驱(聚合物+表面活性剂)
微生物驱油
热法采油
项目背景
二元复合驱作为有效的提高采收率的方 法之一,可以提高采收率12~15%。 剥离分散原油
改善油水流度比
具有粘弹性
聚 合 物
表 面 活 性 剂
乳化增容原油
降低油水界面张力
扩大波及体积
增加洗油效率
2
3
项目结论
4
该聚合物具有较好的溶解性,具有良好的表观粘度 和表、界面活性。其性能超过市场上所售的耐温抗 盐聚合物产品和活性聚合物产品。
5
SPMA系列表活性聚合物具有更好的耐温抗盐性能,在 河南油田的油藏条件下,可以满足驱油要求的指标。 SPMA系列表活性聚合物具有很好的发展潜力。
项目展望
活性聚合物的关键还是对于粘度驱油的进 一步性能提高。由于高分子表面活性剂对 油水界面张力的降低能力有限,活性聚合 物驱油主要还是来自于聚合物溶液对原油 的分散、增容作用,而这种作用与高分子 主链上活性基团的含量和分布有关。进一 步实验应该深入对分子链结构和溶液性能 的研究。
项目展望
SPMA系列表活性聚合物具有更好的耐温抗 盐性能,其单体制备也较为简单。其表观 粘度、溶解性能表现良好,因此下一步实 验应该重点放在SPMA系列表活性聚合物的 中试放大上。当然这必须先进行模式实验 和绝热聚合放大实验,为中试放大积累经 验数据。
合同指标
35.1
38.2 40.6 ≥30
16.2
19.4 23.1 >15
46.2%
50.8% 56.9% >40%
36.59
38.53 39.62 ≤45
0.024
0.16 0.53 ≤10-2
项目指标完成情况
表面活性聚合物同市售产品的粘温曲线对比
SPSM-1
SPMA-2 ST5030 KYPAM-6A
88,054.20 850,565.54 27,895.20
电费
其它动力和燃料
64,202.56
31,542.85
项目经费使用情况
图书资料费 评审费 26,254.36 600.00
专利费
分析计量测试费 办公费 差旅费
7,004.18
183,654.52 5,565.68 9,856.56
会议费
通讯费 其它费用 合计
化学位移5.9~6.3处是碳碳双键上氢的位移, 化学位移3.2~3.3为与磺酸相连亚甲基上氢的 位移,化学位移0.9~1.5为长链碳上亚甲基和 甲基氢的位移。
研究概况
表面活性单体SM 和MA具有较好的 表面活性,在临界 胶束浓度附近时, 表面张力可以达到 30~35mN/m。
研究概况
表面活性单体SM和 MA与原油也能很快 (30min以内)形成超 低界面张力,达到达 到了10-3mN/m,表面 这两类表面活性单体 具有较高的表面活性 和界面活性。
SPSM-1 SPSM-2 SPMA-1
27.6 28.9
12.5 13.4
88.53 89.25
0.088 0.085
1.106 1.085
30.5 32.8 7.5
18.4
14.8 16.2 1.2
7.2
89.40 90.12 89.91
88.96
0.112 0.120 -
1.245 1.327 -
46.5%
46.2% 33.1% 8.3%
测试条件:浓度0.2g/dL,矿化度20000mg/L,剪切速率7.34s-1
III类油藏条件下聚合物的性能
聚合物 表观粘度(mPa· s)
温度 93℃, 温度 85℃, 矿化度10000mg/L 矿化度32868mg/L
固含量 (%)
残余单体 (%)
滤过比
聚合物溶液性能
聚合物的粘浓曲线
测试条件:温度80℃,矿化度20000mg/L,剪切速率7.34s-1
聚合物溶液性能
聚合物的粘温曲线
测试条件:浓度0.2g/dL,矿化度20000mg/L,剪切速率7.34s-1