319油田采出水HPAM水溶液粘度稳定剂的研制与在线粘度计(黏度试验).pdf

28 油气田地面工程第28卷第1期(2009．1) 油田采出水HPAM水溶液粘度稳定剂的研制 张东(胜利油田胜利丁程设计咨询有限责任公司) 摘要：针对油田三次采油开发过程中不 本相I司。 同的水质使部分水解聚丙烯酰胺(HPAM) (3)碱金属盐和碱土金属盐对HPAM水溶液 水溶液的粘度降低的现象，研究其主要影响 粘度的影响对比。以KCl和CaCI。为代表进行了 因素，分析粘度降低规律，确定了HPAM 碱金属盐和碱土金属盐对HPAM水溶液粘度影响 粘度稳定剂的主要研制方向，并且通过研制 的试验对比。试验结果发现，二者对HPAM水溶 HPAM粘度稳定剂提高聚合物溶液粘度， 液粘度的影响差别较大，Ca2+引起的粘度降低远 使粘度保留率达到80％以上，降低了聚合 大于K+的影响作用。因为设计方案中KCI的浓度 物驱油成本。 是CaCl：浓度的一倍，而Cl一浓度对HPAM溶液 关键词：HPAM；粘度；稳定剂；试 粘度的影响是一致的。 验；研制 含有不同浓度FeCI。的HPAM水溶液进行了粘度 检测。检测结果表明，FeCl。对HPAM水溶液粘 1 试验研究 度有明显影响，随着浓度的增加，粘度下降很快。 1．1 油田采出水对HPAM水溶液粘度影响因素 (5)氧化降解对HPAM水溶液粘度的影响。 油田三次采油技术中采用聚合物增粘水驱方法 暴露于空气中的部分水解聚丙烯酰胺水溶液的粘度 提高原油采收率。在调配水解聚丙烯酰胺 有随着时间的增加而逐渐减小的现象，这是由于氧 化降解产生的。据此，进行了HPAM水溶液粘度 (HPAM)水溶液时，其粘度受多种因素的影响， 除了其自身性质如分子量、水解度等因素的影响以 的氧化降解影响试验。试验结果表明，氧化降解对 外，还受到调配用油田采出水中各种离子、溶解氧 HPAM水溶液的粘度有一定程度的影响，即随着 和微生物等因素的影响，因此采用油田采出水配制 时间的增加，HPAM水溶液的粘度逐渐下降。 HPAM水溶液粘度降解较大。 2 HPAM水溶液粘度稳定剂的研制 实验室采用蒸馏水配制HPAM水溶液，模拟 不同离子各种浓度下HPAM水溶液的粘度变化，研2．1粘度稳定的原理 究油田采出水对HPAM水溶液粘度的影响规律。 HPAM水溶液产生高粘性是由其分子结构特 1．2试验结果及讨论 点决定的。主要有以下4方面原因：①HPAM的 根据试验设计方案。对各种情况下的HPAM分子体积很大，在水介质中以不同的构象形态存 水溶液的粘度进行了检测。 在。阻碍了水介质的自由运动；②HPAM分子的 (1)碱金属盐对HPAM水溶液粘度的影响。溶剂化作用，形成了较厚的水化膜，束缚了大量 在HPAM溶液中分别加人不同浓度氯化钠、氯化 “自由”水；③HPAM聚合物分子链很长，有很好 钾，分析碱金属盐对溶液粘度变化影响。试验结果 的柔顺性，分子之间相互缠绕，形成网状结构，阻 表明，由于碱金属盐Na+和K+均是1—1型强电解碍了水介质的自由运动；④HPAM化合物分子链 质，二种碱金属盐的浓度对应一致，且阴离子相 之中，含有一定比例的羧酸根阴离子，链节之间有 同，所以对HPAM水溶液粘度的影响规律基本一静电斥力，使得卷曲的分子链变得松散舒展，增加 致。对HPAM水溶液粘度影响的差异是Na+和了阻碍水介质自由运动的能力。 K+的性质不同引起的。 根据油田采出水HPAM溶液粘度