长效抗剪切聚合物驱油剂的合成及性能
2019-02-13薛新生陈文娟施雷庭
胡 科,张 健,薛新生,陈文娟,华 朝,施雷庭
(1.海洋石油高效开发国家重点实验室,北京 100028;2.中海油研究总院有限责任公司,北京 100028;3.西南石油大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川 成都 610500)
引 言
随着聚合物驱油技术在油田的推广应用,对聚合物的性能要求越来越高[1-4]。常用的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)在高温、高矿化度特别是金属离子含量高的油藏中溶液稳定性差,且在高剪切作用下柔性链易断裂降解,大大降低了聚合物的驱油效果[5-7]。驱油用聚合物研发主要通过在分子链上引入少量的离子单体或者增加聚合物的链长来提高聚合物的抗盐性能[8-13],但此类聚合物在高矿化度条件下,受到异性电荷的静电屏蔽作用,分子链卷曲,溶液黏度显著下降;且随着链长的增加,受剪切力的影响增大。这些问题限制了其矿场试验的应用效果。
本文针对海上油田的实际需要,设计、合成了具有支化结构的单体,表征了其分子基本结构,并合成一种长效抗剪切聚合物(Long-term shear resistance polymer,LSRP),探索LSRP的最佳合成条件。该聚合物分子中具有超支化结构,增强了聚合物的抗剪切能力。实验评价了中试产品的增黏、抗剪切、抗盐、注入性及岩心驱油等性能,矿场试注获得了较好的增压效果。
1 实验材料及仪器
材料:丙烯酸甲酯、多元胺、N,N-二甲基甲酰胺、丙烯酸、丙烯酰胺、氘代乙醇、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸铵,并根据试剂处理标准进行预处理,实验用水为模拟水,组成见表1。
仪器:WQF-520红外光谱仪(IR)、Bruker AV Ⅲ 400MHZ核磁共振分析仪(NMR)、Brookfield DV-Ⅱ+Pro黏度计、Waring搅拌器、RE-3000B旋转蒸发仪、量筒、烧杯等。……