HPAM／柠檬酸铝体系交联剂配方研究.pdfVIP

维普资讯 石 油 地 质 与 工 程 2007年 1月 PETROLELrMGEOL(~YANDENGINEERING 第21卷 第 1期 文章编号：1673—8217(2006)06—0083一o3 HPAM ／柠檬酸铝体系交联剂配方研究 宋 丹，蒲万芬，周 明，曹 建 (油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ·西南石油大学 ，四川成都 610500) 摘要：采用不同的柠檬酸三钠 ／氯化铝比例配制柠檬酸铝交联荆溶液，考察其对HPAM／柠檬酸铝交联体系 成胶时间和强度的影响。实验结果表明，在相同条件下，交联剂配方对成胶时间和性能有着重要影响，通 过调整配方可以达到成胶速度和性能的优化，聚合物分子量越高、浓度越大，控制成胶所需交联荆的柠檬 酸根 离子／铝离子比例越大。 关键词 ：柠檬酸铝；配方；粘度；转变压力 中图分类号：TE43 文献标识码 ：A 胶态分散凝胶 (ColloidalDispersionGels， 表 1)、结晶氯化铝、柠檬酸三钠、氯化钠 、稳定剂 CDG)是2O世纪8O年代发展起来的一种技术 1【]， 硫尿、氢氧化钠，均为优级纯试剂。 它是由低浓度的聚合物和交联剂 (主要是柠檬酸 表 1 实验用部分水解聚丙烯酰胺 (IIlAMl 铝)体系形成的以分子内交联为主的，几个分子间 交联为辅的非三维网络结构的凝胶体系，具有流 体转向和聚合物的双重作用。CDG体系的成胶 时间和强度取决于聚合物浓度、聚交比、矿化度、 温度、交联剂的配法和放置时间等[2]。 1．2 交联体系的配制 柠檬酸铝是柠檬酸根离子和铝离子的络合 聚合物溶液的配制采用 LittmanE4]推荐的混 物。当聚合物和柠檬酸铝混合后，柠檬酸铝络合 配方法，即先用清水配聚合物母液，再稀释到设计 物逐渐释放出铝离子，铝离子再与聚合物分子逐 的实验浓度。 渐发生交联反应，所以，体系具有延缓交联的特 采用不同的柠檬酸三钠／氯化铝比例，用蒸馏 性。通过调整柠檬酸根离子与铝离子的配比可以 水配制成柠檬酸三钠溶液，用NaOH调节 pH值 控制柠檬酸铝络合物释放出铝离子速度的快慢， 到6～7。其中，保持每种交联剂溶液中铝的浓度 达到控制交联时间的目的，以实现深度调剖。经 不变，改变柠檬酸根离子的浓度，柠檬酸三钠与氯 过近2O年的发展，国内外学者已经对配方、体系 化铝质量比从 1：2到 1：0．5。为了尽量消除放 和评价方法等方面进行了大量研究，取得了许多 置时间对成胶的影响，交联剂在配制好之后放置 进展。但对交联剂配制方法对成胶性质、时间等 1O天后方可使用，超过 15天重新配制。 影响都未见详细报道。商业用柠檬酸铝和实验室 配制交联体系采用的加入顺序为清水一盐 合成的柠檬酸铝中，柠檬酸根和铝的质量比从 1 (KC1)一稳定剂 (硫尿)一交联剂一聚合物母液， ：2到1：0．34不等[2]。本文采用不同的柠檬 摇匀，用低浓度的NaOH调节溶液pH值 6～7， 酸三钠／氯化铝比例配置柠檬酸铝交联剂溶液，考 放置在一定温度的烘箱下进行反应。盐的浓度均 察其对HPAM／柠檬酸铝胶联体系成胶时间和强 为5000mg／I，稳定剂的浓度为 1000mg／L。 度的影响。 1．3 实验装置 粘度测定采用BrookfieldDV一111+型粘度 1 实验 收稿 日期：2006—08—18 1．1 实验试剂 作者简介：宋丹，1981年生 ，西南石油大学在读硕士研究生 ， 实验试剂包括三种部分水解聚丙烯酰胺 (见 主要从事提高采收率