油田用聚丙烯酰胺的制备与实验.pdf

技术管理 202 | 2017年1月 PAM 类1驱油剂大规模应用于油田开发后期生产井聚合 物驱提高采收率， 部分水解聚丙烯酰胺(HPAM) 是PAM 类驱 油剂中应用最广泛的一种2。 PAM 是丙烯酰胺(AM) 及其衍生 的均聚物和共聚物的统称3。 下面介绍了PAM 的制备方法及其 室内实验， 对实验效果进行了详细分析。 1 主要实验原料 采用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM) 为原料， 其分子量 1100-1300 万， 水解度25-30%； 树脂交联剂(J-1)； PH 调节剂； 以及稳定剂。 2 PAM制备方法 按实验所设计浓度准确称定量HPAM， 搅拌并缓慢加至 清水中， 低速均匀搅拌2h， 使HPAM 充分地溶解， 配制好不同 的浓度的HPAM 溶液， 调节酸碱度到5-5.5， 依次加入树脂交 联剂和稳定剂， 分散均匀后， 放进设定温度的恒温水浴箱中。 3 实验内容 3.1 聚丙烯酰胺浓度的影响 量取定量浓度为0.2% 的J-1， 改变HPAM 的浓度， 在55 下， 使用RV-12 型的粘度计， 在剪切速率为6S-1 的条件下， 测 定HPAM/J-1 的成胶体系在不同时间情况下的粘度， 具体数 据见表1 ： 表1 不同浓度的HPAM的HPAM/LH-1的成胶体系的粘度值 粘h/小时 度/mPa.s 浓度/% 0612244872144 0.1041133516452192246926872695 0.2077191122893871433957305739 0.30105221030414273549368826894 0.30105221030414273549368826894 从表1 数据可以得出， 在配制后72-144h 的粘度达到最大 数值， 随后变化较小， 随着HPAM 的浓度增大， 粘度也随之增 大， 而交联延续时间有缩短倾向。 3.2 交联剂浓度的影响 以往的室内实验结果说明， 交联剂浓度过低时形不成稳 定的可流动聚合物， 浓度过高时形成的凝胶粘弹性弱， 不稳 定， 易脱水。 在适宜的交联剂浓度范围内改变交联剂浓度， 取 HPAM 浓度为0.2%， 在55下测定了HPAM/J-1 成胶体系 的粘度， 结果见表2 ： 从表2 可以得出， 在HPAM 的浓度一定时， 随交联剂的浓度 的增加， 交联延缓时间缩短， 而粘度则随交联剂浓度增加而增大。 3.3 酸碱度的影响 酸碱度是HPAM/J-1 成胶体系中非常敏感的影响因素之 一， 酸碱度过高， 即为碱性环境时体系不能发生交联反应， 不能 成胶。 当酸碱度过低， 即为酸性环境时, 交联反应过快， 时间过 短， 会产生过度交联的现象， 形成了冻胶脆， 并且会脱水。 以往室 内大量实验充分证明， 酸碱度的最佳范围在4.5-5.5 之间。 3.4 模拟岩层的封堵实验 使用最优配方进行模拟岩层封堵实验， 按照标准进行实验 数据记录。 具体配方如下 ： 聚丙烯酰胺0.3%， 交联剂0.25%， 促 凝剂0.1%， 稳定剂0.05%。 表3 调剖、调驱剂在模拟岩层中的测定数据 岩层编号ABCD 封前渗透率(m2)0.8410.9891.321.49 封后渗透率(m2)0.0380.0520.0790.083 封堵率(%)95.594.794.094.4 从表3 可以看出， 优选研制的聚丙烯酰胺调剖、 调驱剂， 具有 良好的封堵效果， 封堵率能够达到90% 以上， 完全可以满足油 田调剖、 调驱的需要。 4 结论 使用HPAM 作为原料制备堵水调剖剂或者调驱剂时， 要控制树脂交联剂的比例大约在0.2% 0.25%。 在进行实 际应用时， 要控制好凝胶时间和酸碱度， 配制后的最佳时间在 72 144h， 酸碱度要调在5 5.5。 利用此配方进行封堵和调 驱， 能大幅度降低油井出水率， 提高油井的采收率， 带来巨大的 经济效益和社会效益。 参考文献： 1 周宝良. 应用空间广阔， 我国聚丙烯酰胺将进入黄金 发展期J. 中国石油和化工， 2009,(11) ： 25. 2 王爱国， 周瑶琪等. 适于油田污水的聚丙烯酰胺合成 及配制工艺研究J.2007,(5) ： 31. 3 刘建平， 王雪芳， 杨小敏. 高分子量聚丙烯酰胺的合成 与应用进展J. 化学工程师， 2010,(8) ： 26. 作者简介 ： 李佳(1970- )， 女， 毕业于中国石油大学( 山东)， 本科学 位， 石油工程专业， 工程师， 主要从事压裂液、 酸化液、 钻井液和完井 液等入井流体的检测。 油田用聚丙烯酰胺的制备与实验 李佳( 中油辽河油田公司钻采工艺研究院， 辽宁 盘锦 124010) 摘要 ： 聚丙烯酰胺(PAM) 作为油田生产开发后期堵水调剖剂和三次采油驱油剂， 其性能直接影响封堵和驱油效果。 它的性能取决于 其聚合度、 分子量、 聚合类型等。 文章介绍了油田用PAM 的制备与实验， 并分析了聚丙烯酰胺的浓度、 交联剂的浓度、 酸碱度等因素对 成胶时间和凝胶年度的影响。 对最优配方进行了模拟岩层封堵实验。 关键词 ： 聚丙烯酰胺; 制备; 测试; 影响因素 表2 不同浓度的LH-1的HPAM/LH-1的成胶体系粘度值 粘h/小时 度/mPa.s 浓度/% 0612244872144 0.15791