耐高溫、耐高礦化度聚合物的合成、性能及應(yīng)用.pdf

1、聚丙烯酰胺(PAM)是目前油田上使用最廣的水溶性聚合物之一。利用聚合物粘度，降低油水體系間的流度差，以達(dá)到使油水體系形成O/W型乳狀液的效果。我國新疆地區(qū)、中亞五國、南非等產(chǎn)油地區(qū)具有高鹽高溫油藏環(huán)境。因此，由于聚丙烯酰胺(PAM)及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，造成了應(yīng)用時(shí)存在的一些缺陷:在鹽水中有粘度損失；長時(shí)間放置或較高溫度下(90℃)放置易降解；部分水解的聚丙烯酰胺所帶羧基可與二價(jià)離子反應(yīng)。這些缺陷影響了聚丙烯酰胺的廣

2、泛應(yīng)用。
　　本論文在合成AM/AMPS聚合物過程中，通過合成方法的選擇、單體選擇、對反應(yīng)中影響因素的討論，引入耐溫、耐礦化度的陰離子單體2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和能使分子量增大的丙烯酰胺(AM)，通過水溶液聚合法合成了系列高分子量AM/AMPS聚合物。
　　通過在溫度為90℃、堿金屬為180000 mg·L-1，堿土金屬鹽為10000 mg·L-1的高溫、高礦化度條件下，與其他聚合物性能對比試驗(yàn)，篩選出了

3、合適分子量的耐鹽耐溫的AM/AMPS聚合物(以下簡稱PAMAMPS)。PAMAMPS保持了丙烯酰胺類聚合物所具有的分子鏈的柔韌性和分子形狀的易變性，以及分子鏈上具有與丙烯酰胺單元數(shù)相同的酰胺基，而酰胺基具有高極性、易成氫鍵和高反應(yīng)活性的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，使得PAMAMPS聚合物具有較好的水溶性。特有耐Fe2+的性能，具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。
　　之前選擇聚丙烯酰胺及其改性聚丙烯酰胺(MAMPAM)等作為穩(wěn)定原油O/W乳狀液的活性聚合物，在高礦

4、化度條件下(堿金屬為100000 mg·L-1，堿土金屬鹽為10000 mg·L-1以上)，由于鹽是強(qiáng)電解質(zhì)，壓縮分散相油珠的雙電層，使聚合物黏度降低明顯，極易降解，穩(wěn)定時(shí)間變短，從而失去對乳狀液的穩(wěn)定作用，且原油后脫水困難。而PAMAMPS聚合物具有良好的耐高溫、耐高礦化度性能，以及較高的分子量，能夠降低油水流度比，避免原油開采中出水快出油慢的現(xiàn)象。
　　充分利用高分子聚合物粘度高，以提高油水體系中水相粘度；耐鹽活性劑有效降低界

5、面張力，減小金屬離子的空阻效應(yīng)、毛細(xì)現(xiàn)象等特性，將PAMAMAPS與表面活性劑DM-5522復(fù)配(在耐受堿金屬鹽為150000 mg·L-1，堿土金屬為20000 mg·L-1條件下)成PAMAMPS-DM活性體系，使形成的原油O/W乳狀液在高礦化度環(huán)境下保持一定時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定(t≥50min)，不易反相，并能在150min后達(dá)到99％的脫水率。因此，PAMAMPS、DM-5522表現(xiàn)出優(yōu)良的協(xié)同作用。
　　文中介紹了AM/AMPS