配制條件與聚合物溶液粘度關系研究

張敏

摘 要：聚合物驅(qū)主要應用聚合物以增加注入水的粘度提高波及效率【1】，所以配制聚合物溶液的粘度越高波及面積越大，驅(qū)油效果越理想，在生產(chǎn)中，聚合物溶液粘度損失嚴重，需要對不同環(huán)節(jié)尋找原因并及時整改，盡可能減少粘損。

關鍵詞：配制條件;熟化時間; 溫度;配制用水;攪拌速度;減少粘損

1實驗條件

樣品為現(xiàn)場用的聚合物;用水為深度處理污水、回注污水;溫度為48℃、43℃、30℃。

2熟化時間的確定

48℃下用深度處理污水配制5000mg/L的聚合物母液攪拌2小時后， 48℃下再分別熟化0、2、4、6小時后， 48℃下測聚合物溶液粘度，然后用吳茵攪拌器4000/min剪切160S，在48℃測溶液粘度。

隨著熟化時間的增加，未剪切的聚母液粘度逐漸上升，但熟化6～8小時情況下，粘度相差不多，說明聚合物在水中溶解，包括溶脹和水解的過程【2】，而剪切后的聚母液粘度卻相反，熟化時間越短剪切后粘度越高，隨著熟化時間的增加，粘度下降，而且均比未剪切的高，剪切4-6小時粘度相差不多，但均比未剪切的高，綜合測試結(jié)果認為熟化4-6小時較合適。

3配制用水的確定

43℃下用深度處理污水配制5000mg/L的聚合物母液，攪拌2小時后43℃下熟化4小時，分別用深度處理污水、回注污水稀釋成2500mg/L的目的液（攪拌30min ），在43℃和55℃測目的液粘度。

對配制聚合物所用的深度處理污水、回注污水進行水質(zhì)分析，對比兩種水分析參數(shù)，找出粘度變化的影響因素。深度處理污水中不含鈣、鎂離子，礦化度適中，不會使聚合物發(fā)生降解，而回注污水中含有鈣、鎂離子，當溶液中含有Ca2+時，能引起HPAM降解，溶液粘度下降。一般情況下，Ca2++ Mg2+濃度最好控制在100mg/L以下【3】。

在配注聚合物溶液的水源選擇上，優(yōu)先選擇低礦化度的水源水，并嚴格限制二價陽離子的含量，據(jù)資料表明：同是在正韻律油層條件下，當?shù)貙铀V化度由2500mg/L 增至5～10×104mg/L時，采收率提高幅度將降低1/3～1/2，從水中Ca2+ 、Mg2+離子含量角度來考慮，配制聚合物最好用深度處理污水。

43℃下，母液熟化6小時后，深度處理污水稀釋的目的液粘度比回注污水稀釋的目的液粘度高，而且不論哪種稀釋用水，隨著溫度從43℃升到地層溫度55℃下，目的液粘度均下降將近10mPa·s，下降約3% 。這是由于回注污水中含有Ca2+、Mg2+，對聚合物產(chǎn)生降解，導致溶液粘度下降，而且溫度高會使聚合物水解度增大，分子鏈更舒展，易發(fā)生斷鏈而降解。

4配制溫度的確定

不同配制溫度30℃、48℃下，用深度處理污水配制2500mg/L的聚合物目的液，攪拌2小時后分別在上述兩溫度下再熟化4小時后，在30℃、48℃測溶液粘度，然后用吳茵攪拌器4000/min剪切160S，測溶液粘度。

在30℃和48℃下用深度處理污水配制2500mg/L的聚合物目的液熟化6小時后，無論剪切與未剪切，在48℃條件下的粘度均比30℃的高，但溫度不是越高越好，隨著溫度的升高粘度逐漸降低，溫度每升高10℃，粘度下降20%左右，這是由于溫度升高分子運動速度加劇，高分子之間的纏結(jié)被部分解開，同時聚合物碳鏈斷裂，使粘度下降，溫度控制在50℃以下。

5 溶解速度的確定

當聚合物遇水后，首先在粉粒表面形成凝膠層，因此在配制粉劑HPAM時，應使粉劑均勻地分散在水中，另外，在HPAM溶解期間應采用低速的攪拌器攪拌，加快凝膠層中的HPAM分子向水中擴散，以促進溶解。當采用螺旋槳攪拌時，轉(zhuǎn)速不應該超過1000r/min（最好是小于500～400r/min ），否則會使HPAM降解。

6結(jié)論

聚合物母液最佳熟化時間為4～6小時;溫度是采出液處理后的溫度即可（43～48℃）;

深度處理污水比回注污水配制聚合物溶液粘度高，耐剪切;聚母液溶解速度最好小于500～400r/min。

參考文獻：

[1]張金國著，《聚合物溶液粘度的主要影響因素分析》，斷塊油氣田，第12卷第1期，2005年1月，第57頁。

[2]胡仲博主編，劉恒，李林主編，《聚合物驅(qū)采油工程》，石油工業(yè)出版社，1997年，第3頁。

[3]陳躍章等著，《聚合物溶液粘度的主要影響因素分析》，遼寧化工，第33卷第5期，2004年5月，第259頁。