三次采油用耐溫耐鹽丙烯酰胺共聚物的研究.pdf

1、聚合物驅(qū)油技術(shù)是提高石油采收率的有效手段，能在高溫、高礦化度油藏應(yīng)用的耐溫耐鹽聚合物驅(qū)油劑是當(dāng)前研究開發(fā)的熱點。疏水締合型聚合物以其獨特的鹽增稠溶液性質(zhì)引起了人們極大的興趣，對該類聚合物的研究已成為開發(fā)三次采油用耐溫耐鹽聚合物的一個重要方向。本論文旨在針對高溫、高礦化度油藏三次采油的需要，利用疏水單體與丙烯酰胺進(jìn)行共聚，制備綜合性能良好的耐溫耐鹽聚合物驅(qū)油劑。 論文首先進(jìn)行了疏水改性單體的合成與選擇。合成出了三種含氟丙烯酸酯（F

2、CA、FSOA和FSNA）和N，N二丁基丙烯酰胺（DBA）。利用所合成的4種疏水改性單體和另外1種市售有機(jī)硅改性單體（SC）分別與丙烯酰胺進(jìn)行共聚，制備出相應(yīng)的共聚改性聚丙烯酰胺驅(qū)油劑。通過對所得5種共聚改性聚丙烯酰胺驅(qū)油劑綜合性能的比較，確定N,N－二丁基丙烯酰胺（DBA）為最佳的改性單體。之后，論文以N,N－二丁基丙烯酰胺（DBA）作為疏水改性單體，采用膠束聚合方式與丙烯酰胺進(jìn)行共聚，系統(tǒng)研究了聚合配方和聚合工藝條件對所得聚合物驅(qū)油

3、劑性能的影響。通過對引發(fā)體系、引發(fā)劑量、引發(fā)溫度、各種助劑量進(jìn)行優(yōu)化，使聚合物的分子量有了較大提高，所得聚合物的特性粘度大于22dl/g。通過優(yōu)化疏水單體配比、表面活性劑用量和水解度的控制，使所得聚合物驅(qū)油劑的綜合性能達(dá)到最佳。 對DBA－丙烯酰胺共聚物驅(qū)油劑的性能評價研究結(jié)果表明，該共聚改性聚丙烯酰胺驅(qū)油劑耐溫、耐鹽性能均優(yōu)于目前應(yīng)用超高分子量的部分水解聚丙烯酰胺。DBA改性聚丙烯酰胺驅(qū)油劑的溶解速度小于2小時、過濾比小于1.

4、5，完全達(dá)到聚合物驅(qū)油現(xiàn)場應(yīng)用的要求。在溫度為85℃、礦化度為40500mg/l的條件下，濃度為1500mg/l的DBA共聚改性聚丙烯酰胺驅(qū)油劑溶液的表觀粘度達(dá)到47mPa.S以上，完全能夠滿足油田三類油藏開發(fā)的需要。模擬驅(qū)替物理實驗結(jié)果表明：DBA-AM共聚物比HPAM有更高的阻力系數(shù)和有效粘度；如果提高溶液礦化度，DBA-AM共聚物溶液的殘余阻力系數(shù)、阻力系數(shù)和有效粘度都增大，而對于分子量為2000萬HPAM溶液，除殘余阻力系數(shù)增加