水质对疏水缔合聚合物溶液性能的影响及改善措施研究硕士论

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1、CopyRight©2008LibraryofSouthWestPetroleumUniversity单位代码：10615西南石油大学硕士学位论文论文题目：水质对疏水缔合聚合物溶液性能的影响及改善措施研究硕士生：唐恒志导师：叶仲斌（教授）学科专业：油气田开发工程研究方向：提高采收率技术2008年4月25日CopyRight©2008LibraryofSouthWestPetroleumUniversityCopyRight©2008LibraryofSouthWestPetroleumUniversity摘要摘要聚合物驱油技术中，驱替液的粘度及长期稳定性是衡

2、量聚合物驱油效果的重要指标之一，也是聚合物驱油效果的关键影响因素。大量的文献调研和现场试验表明，水质对聚合物驱油剂的溶液性能有着直接的影响，水质的好坏将影响聚合物溶液的粘度和稳定性，从而影响其驱油效果。针对渤海绥中36-1油田现场聚合物配制水水质时常出现超标和不稳定，造成疏水缔合聚合物溶液粘度下降的现象，在室内展开了改善疏水缔合聚合物在绥中36-1油田注入水中的性能研究。在分析影响聚合物溶液性能主要因素的基础上，结合绥中36-1油田聚合物配制水水质现状，研究了水中悬浮物、含油率、残留聚合物、水处理剂、矿化度、高价金属阳离子和pH值对疏水缔合聚合物AP-P4溶

3、液的粘度和稳定性、粘弹性、吸附滞留量、流度控制能力和驱油性能的影响。结果表明，水处理剂中的反相破乳剂、浮选剂和清水剂是影响AP-P4溶液粘度和稳定性的主要因素，含油率和残留聚合物次之，悬浮物对其影响较小；水处理剂、高矿化度高钙镁离子和残留聚合物对AP-P4溶液粘性模量的损失较大；悬浮物、含油率和残留聚合物使AP-P4在砂岩上的吸附滞留量增大。分析认为，水处理剂严重破坏AP-P4溶液的网状结构，是导致其流度控制能力和驱油效果下降的根本原因。以上因素的综合作用降低了聚合物驱油效果。因此，在部分水解聚丙烯酰胺溶液稳定性的研究基础上，从疏水缔合聚合物AP-P4分子结

4、构和溶液性质入手，以改善溶液粘度和稳定性为突破口，在室内筛选和研制出适合改善AP-P4溶液性能的有机小分子硫脲、改性钠土和自组装两亲分子。研究发现，三种措施对AP-P4溶液粘度和稳定性有显著的改善效果。进而对其优化，得到体系的最佳配方为：25mg/L自组装两亲分子+40mg/L改性钠土+50mg/L硫脲。室内评价结果表明，该改善剂体系显著提高了AP-P4在SZ36-1油田水质和高矿化度高钙镁水质条件下的溶液性能，加入该体系后能进一步将聚合物驱效果提高7%以上，这对充分发挥和改善聚合物驱油效果具有十分重要的意义。同时，深入探讨了三种改善剂的作用机理。研究结果表

5、明，自组装两亲分子依靠在溶液中自发形成的囊泡与疏水缔合聚合物的疏水基团重新构筑结构更强的空间网络发挥其稳粘和增粘的效果；改性钠土利用自身一定的几何尺寸和静电、氢键作用达到增强聚合物分子链间内摩擦力的目的；硫脲则主要通过含有能与疏水缔合聚合物分子链发生氢键作用的基团，抑制聚合物链的蜷缩构象，提高分子链间缔合作用的程度和强度，保护网状结构少受破坏，起到增强疏水缔合聚合物溶液稳定性的作用。三种改善剂的有利协同作用，提高了疏水缔合聚合物溶液的稳定性和驱替效果，为结构性聚合物溶液性能的改善研究提供一定的理论基础和技术思路。关键词：疏水缔合聚合物；水质；粘度；稳定性；自

6、组装两亲分子iCopyRight©2008LibraryofSouthWestPetroleumUniversityCopyRight©2008LibraryofSouthWestPetroleumUniversityAbstractAbstractInpolymerfloodingtechnology,theviscosityandlong-termstabilityofdisplacingfluidisnotonlyoneofimportantindexbutalsothekeyfactorofpolymerfloodingeffectiveness.A

7、lotofliteratureresearchandpracticetestsshowthattheinjectionwaterqualityhasadirectimpactonperformanceofpolymerfloodingagentsolution.Waterqualitywillaffectviscosityandstabilityofpolymerfloodingagent,thusaffectingtheeffectofpolymerflooding.Aimingatthedecreasedviscosityphenomenonofhydr

8、ophobicallyassociatingpoly