Cr%5e3＋交联聚合物分子构型及渗流特性.pdfVIP

石 油 地 质 与 工 程 2010年 9月 PETROIEUMGEOLOGYANDENGINEERING 第 24卷 第 5期 文章编号 ：1673—8217(2010)05—0128—04 Cr3+交联聚合物分子构型及渗流特性 姜维东 (中海石油研究 中心提高采收率重点实验室 ，北 京 100027) 摘要 ：针对油田生产的实际需求 ，利用理论分析和仪器检测方法 ，对 cr3交联 聚合物分子构型和渗流特性进行 了研 究 ，并对机理进行 了分析 。结果表 明，通过预先改变成胶条件 ，可以使 Cr3交联 聚合物形成不 同的分子形态，当低 矿化度水配制 Cr”交联 聚合物溶液 时，交联反应主要发生在不 同聚合物分子之 间，形成 “分子间”交联分子结构 ，凝 胶 的表观粘度较大。高矿化度水配制cr3交联聚合物溶液时，交联反应主要发生在聚合物分子 内部的不 同支链之 间，形成 “分子 内”交联分子结构，凝胶表观黏度略高于相 同浓度的聚合物溶液 ，但 阻力系数和残余阻力系数要 比相 同浓度 的聚合物溶液大得 多，且其残余 阻力系数大于阻力系数 ，表现 出独特的渗流特性。 关键词 ：Cr3交联 聚合物 ；分子构型；阻力系数 ；残余 阻力系数 ；渗流特性 ；机理分析 中图分类号 ：TE357．431 文献标识码 ：A 交联聚合物凝胶与 固体颗粒类调剖剂不 同，交 mg／I，其主要理化性 能指标测试 结果见表 1；实验 联聚合物凝胶的调剖效果会受到聚合物交联反应程 用交联剂为有机铬 ，Cr。含量为 1．7 。 度的制约_l】]。近几年来许 多学者对 A1”交联聚合 表 1 聚合物理化性能指标检测结果 物分子构型及其渗流特性进行 了系统的研究，指 出 聚合物 相对分子质量 Al。交联聚合物凝胶体系具有不 同分子形 态结构 固含量， 和渗流特征，交联反应可形成 同一分子内各支链问 水解度 ， 2 (分子 内)和不同分子支链 间 (分子 间)两种类型 ]。 筛 网系数(无因次) 过滤 因子 (无因次) 前者具有 “局部性”网状分子构型 ，与聚合物相 比较 ， 水不溶物 ， 分蹁 o31q5 聚合物凝胶分子回旋半径即黏度变化不大 ，但分子 溶解速度 ／h 链柔软性即形变能力变差，进而导致其在岩石孔道 内运移时流动阻力增加 。后者具有 “区域性”网状分 实验用水为模拟水 ，由蒸馏水与不 同浓度和类 子构型 ，凝胶分子回旋半径即黏度明显增大 ，且远大 型电解质配制而成 ，其矿物组成见表 2。 于岩石喉道半径 ，在正常驱替压力下，它不能进入岩 表 2 实验用水 电解质含量 石孔道，即便在外力作用下进入孔道 ，其分子结构也 将遭到破坏 ，失去原有调剖功能。 针对 Cr。交联 聚合物分子构型及其渗流特性 进行研究 的还没有口]，笔者通过对 Cr。交联聚合物 分子构型及其渗流特性进行研究 ，并利用分形理论 和 Stern—Graham 双 电层模 型理论对 “分子 内”交 联聚合物的成胶机理和渗流特性进行了分析。全面 了解 Cr”交联聚合物分子构型与渗流特性关 系，可 为矿场应用提供理论依据 。 岩心为人造柱状岩心 ，几何尺寸 2．5cm ×10 1 实验条件与原理