環(huán)保型聚丙烯酰胺交聯(lián)體系的優(yōu)化及性能評價研究.pdf

1、在眾多的三次采油技術(shù)中，聚合物驅(qū)油技術(shù)占據(jù)重要地位，而其中用到的弱凝膠以其優(yōu)良的理化性質(zhì)、獨(dú)特的滲流能力表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，引起世界各國的重視。本文以弱凝膠為主要的研究對象，對其制備條件展開了全面的研究分析，并對弱凝膠的抗溫耐鹽能力、抗剪切能力及粘彈性做了評價。
　　在實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備中，根據(jù)能否制得弱凝膠對藥品進(jìn)行了篩選。購買市場上的多種HPAM與多種AlCit，通過互配實(shí)驗(yàn)以體系粘度的升高為檢測指標(biāo)，選擇出性能較好的產(chǎn)品。研究

2、發(fā)現(xiàn)在較低的HPAM濃度下，對HPAM的分子鏈有一定的要求。聚合物分子鏈越長越利于弱凝膠的形成，分子鏈較短可能無法形成弱凝膠。市場上多種AlCit無法在實(shí)驗(yàn)室得到弱凝膠。與市場上多種AlCit相比，實(shí)驗(yàn)室自制檸檬酸鋁成膠能力強(qiáng)。所以本實(shí)驗(yàn)中選擇了分子量為1600萬的HPAM和實(shí)驗(yàn)室自制的檸檬酸鋁。
　　利用已選擇的藥品，從影響因素入手對合成弱凝膠的條件開展了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，最后得到合成性質(zhì)較好的弱凝膠的條件為:c(HPAM)≥600mg

3、/L，聚鋁比20∶1，pH在6～8之間，溫度在40℃左右，鹽的濃度越低越好。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到以下的結(jié)論:弱凝膠的形成對HPAM濃度有一定的要求，只有濃度高于某一值才能形成弱凝膠。對于特定的HPAM溶液，存在最佳的聚鋁比并在該條件下可以形成性質(zhì)最好的弱凝膠，不同HPAM溶液有不同的最佳聚鋁比。高溫和高鹽對弱凝膠的形成都有消極的影響。弱凝膠可以在較廣的pH范圍內(nèi)生成，在6～8之間弱凝膠粘度最大，保存時間最長。
　　根據(jù)流體流變學(xué)理論，

4、利用高級流變儀對生成的弱凝膠做性能的評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn):該弱凝膠是以彈性為主的粘彈性流體，其耐溫抗剪切能力較好，耐鹽能力一般。在一定的范圍內(nèi)，HPAM分子量越大、濃度越高、聚鋁比越大生成的弱凝膠的粘彈性性質(zhì)越穩(wěn)定，儲能模量G'與耗能模量G"越大。弱凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以提高抗溫耐鹽及抗剪切的能力，其中，礦化度不應(yīng)超過20000mg/L。對HPAM分子鏈較短的弱凝膠，剪切力的梳理作用顯著;對HPAM較長分子鏈的弱凝膠，剪切力的斷鏈的作用顯著。適當(dāng)