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温敏聚合物在油气开采中的研究进展

2021-04-20潘一徐明磊侯冰郭奇杨双春KANTOMADanielBala

化工进展 2021年4期

潘一,徐明磊,侯冰,郭奇,杨双春,KANTOMA Daniel Bala

(1 辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;2 中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249;3 北京航空技术研究中心,北京100076;4 辽宁石油化工大学国际教育学院,辽宁抚顺113001)

温敏聚合物(temperature-sensitive polymer,TSP)作为当前热点材料之一,能够对外界环境的温度改变做出响应,从而产生相应化学性质转变或物理结构变化的高分子材料。近年来温敏聚合物已成为航天、医学、纺织等众多行业的热点研究课题,在石油行业,无论是油气井钻探、油田开采还是油田污水处理等方面国内外专家学者都进行了探索应用。例如利用驱替液黏度增加可以提升毛管力(毛管力为驱油主要动力)以此提高油气开采效率的原理,沙特阿拉伯法赫德国王石油矿产大学的Kamal 等[1]提出了一种适用于高温高剪切(HTHS)条件的新型热敏水溶性聚合物。由于存在热敏单体,当温度超过低临界相转变温度(LCST)时,就会形成物理网络进而导致黏度增加,有效解决了高温高盐储层的开采困难等问题。德国巴斯夫公司[2]基于疏水改性聚丙烯酰胺研发出可用于提高采收率的温敏聚合物,该聚合物的黏度可随温度变化而变化,且该升温增稠行为可逆。在地表温度下注入期间,流体的黏度较低,可以快速注入,进入地层后黏度增加,从而使驱油效率更加高效。国内学者也对TPS 进行了大量研究,如天津大学的樊国强[3]利用异丙基丙烯酰胺(NIPA)、过硫酸钾(KPS)等合成接枝聚合物PAA-g-PNIPA 和PAAg-P (NIPA-CO-DMAA) 制得温敏增稠剂PAA/PNIPA8,可在高温环境中对泥浆性能具有较高稳定作用。……

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