速溶耐温抗盐聚丙烯酰胺的制备与性能研究.docx

速溶耐温抗盐聚丙烯酰胺的制备与性能研究王欢周传臣罗晓龙刘存辉刘洁毛艳妮摘要：聚丙烯酰胺（简称PAM）是一种线性高分子聚合物，其水溶液的黏度较高，因此被用来降低水相渗透率，调整水油流度比，改善油层的非均质性和油水层面的特性，扩大波及体积，从而提高采收率。但由于常规聚丙烯酰胺耐温抗盐性差，溶解较慢，使其在海上油田的应用受到限制。本文通过优化引发体系，引入合适的功能单体，成功制备出适应于海上油田的速溶耐温抗盐聚丙烯酰胺，摸索出较优的实验条件，并成功地进行了工业化生产。关键词：聚丙烯酰胺;提高采收率;速溶耐温抗盐;海上油田;驱油剂中图分类号：TQ016文献标识码：A文章编号：1671-0460（2020）11-2462-05PreparationandPropertiesofInstantSolubleTemperatureandSaltResistantPolyacrylamideWANGHuan，ZHOUCuan-chen，LUOXiao-long，LIUCun-hui，LIUJie，MAOYan-ni（TianjinDagangOilfieldBingangPetroleumTechnologyGroupCo.，Ltd.，Tianjin300270，China）Abstract：Polyacrylamide（PAM）isakindoflinearpolymer.Itcanreducethepermeabilityofwaterphase，adjusttheflowratioofwaterandoil，improvetheheterogeneityofoillayerandthecharacteristicsofoil-waterlayer，expandthesweptvolume，andimprovetheoilrecovery.However，duetothepoortemperatureandsaltresistanceandslowdissolutionofconventionalpolyacrylamide，itsapplicationinoffshoreoilfieldislimited.Inthispaper，byoptimizingtheinitiationsystemandintroducingsuitablefunctionalmonomers，instantsolubletemperatureandsaltresistantpolyacrylamidesuitableforoffshoreoilfieldwassuccessfullyprepared，andthebetterexperimentalconditionswerefoundout，andtheindustrialproductionwassuccessfullycarriedout.Keywords：Polyacrylamide;EOR;Instantsolubletemperatureandsaltresistance;Offshoreoilfield;Oildisplacementagent聚丙烯酰胺（PAM）是带有侧基和极少量支链结构的线型高分子聚合物，具有絮凝、降阻、黏合、增稠等性能，由于其在石油开采、水处理、造纸、选矿中得到广泛应用，故有百业助剂之称[1]。聚合物驱油剂是目前公认的使用效果好、增产原油高、具有良好发展前景的三次采油化学品，在国内各大油田得到广泛应用，其中大庆油田使用量最大，达到19万t·a-1，中石油每年使用量在25万t左右，取得了显著的增油效果。海上石油开采因投入及运行成本等原因，使用寿命较短，为了加快出油效率，提前水驱甚至水驱未结束就进入化学驱的情况非常普遍。相对于陆上油田大规模应用聚合物驱油，海上油田聚丙烯酰胺驱油的应用尚处于起步阶段。由于海上油田使用清水配制、海水稀释的配注工艺，高矿化度、多种类金属离子的海水对聚丙烯酰胺的溶解性和耐温抗盐性提出了更高的要求，常规聚丙烯酰胺难以满足要求。1研究思路1.1提高聚丙烯酰胺耐溫抗盐性的主要途径驱油用聚丙烯酰胺在使用过程中，由于受海水高矿化度的影响，黏度下降，需引入特殊性功能性基团提高分子结构达到耐温抗盐性[6-8]。1）引入耐盐基团。在分子结构中引入对盐不敏感的磺酸基可提高耐盐性，如引入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS），利用SO3-基团对外界阳离子不敏感、电荷密度高的特点提高水化作用。2）引入刚性侧基。聚合物分子链的柔顺性是其发生剪切降解的主要原因，在分子结构中引入环状结构和支链结构可提高聚合物链的刚性及耐水解性能，如引入N-乙烯基吡咯烷酮，可明显抑制聚合物中酰胺基的水解，同时环状结构的引入极大提高了抗剪切性能。3）引入疏水基团。疏水缔合改性是将一定量的疏水长链