水分散型抗盐聚合物调剖剂的研究
本文选题:聚丙烯酰胺 切入点:反相乳液聚合 出处:《陕西科技大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着油藏的长期水驱开发,储层非均质性加剧,吸水剖面不均匀,严重影响油藏开发效果。特别对于有些高矿化度油井,开发耐盐型调剖剂尤为重要。本论文采用反相乳液聚合法,制备了一种耐盐型聚合物微球调剖剂,该聚合物微球初始粒径较小,粘度较低,可以顺利到达地层深部;同时,在地层水矿化度和温度的作用下,微球发生缓慢膨胀,并可在外力的作用下发生运移,实现逐级封堵,达到降水增油的效应。本文以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)以及抗盐单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为聚合单体,以去离子水为分散相,液体石蜡作为分散介质,以水溶性氧化还原体系过硫酸铵和亚硫酸氢钠作为引发剂,以Span80和高分子乳化剂2296作为复合乳化剂,采用反相乳液聚合得到AM-AA-AMPS共聚物,以脂肪醇聚氧乙烯醚作为反相剂对体系进行转相,最终得到水分散型抗盐聚合物微球。通过单因素实验,研究了乳化剂种类、油水比、引发剂浓度等反应条件对聚合体系的影响,得出了最佳合成条件。研究发现:当固定油水比为2:1,引发剂用量为0.06wt%,交联剂用量为0.04wt%,水相中单体含量控制在40~45wt%,水相pH=6~7,控制反应温度为35℃,搅拌速率为350r·min~(-1)的条件下反应3h可获得稳定性较好、平均粒径400nm左右的聚合物微球。聚合物微球的红外光谱图及XRD图表明:AM、AA和AMPS很好地发生了聚合反应。TG和DTG图表明聚合物有较好的受热稳定性能。将聚合物微球置于高温高矿化度下溶胀15天,平均粒径由初始值373.4nm溶胀至2453.6nm,膨胀倍数可达6.7倍,表明所制备的聚合物微球具有良好的抗盐性能。由流变分析可知,聚合物微球具有良好的粘弹性;聚合物微球溶液粘性较低,具有良好的注入性,保证了其能够顺利到达注水井储层及地层深部。通过研究聚合物微球的吸水膨胀性能及其在多孔介质中的作用,来分析聚合物微球的调剖堵水作用机理。在模拟高矿化度地层的环境下,通过室内填砂管封堵实验发现,聚合物微球随老化时间的延长,发生水化膨胀,填砂管压力变大,证明所制备的聚合物微球在高矿化度的地层中也能够起到油田调剖封堵的作用。
[Abstract]:With the long-term water flooding reservoir, reservoir heterogeneity increased, water absorption profile, seriously affect the reservoir development effect. Especially for some high salinity oil well, the development of salt tolerant profilecontrol agent is particularly important. This paper adopts inverse emulsion polymerization method, the preparation of a salt tolerant polymer microsphere profile control agent the polymer microspheres, initial particle size, low viscosity, can successfully reach deep formation; at the same time, the salinity and temperature under the action of the microsphere slow expansion, and migration occurred under the action of external force, achieved by the blocking effect of precipitation, to increase oil. This paper using acrylamide (AM), acrylic acid (AA) and salt monomer 2- acrylamide -2- methyl propane sulfonic acid (AMPS) as the monomer, with deionized water as dispersed phase, liquid paraffin as the dispersion medium, water soluble redox system of ammonium persulfate and Sodium Bisulfite As the initiator, Span80 and polymer emulsifier 2296 as composite emulsifier, AM-AA-AMPS copolymer by inverse emulsion polymerization, using fatty alcohol polyoxyethylene ether as the agent of RP system phase transfer, finally obtained the water dispersion type salt resistant polymer microspheres. By single factor experiment, the kinds of emulsifier and oil-water ratio, initiator concentration etc. influence of reaction conditions on the polymerization system, optimum synthesis conditions were obtained. The results show: when the fixed oil-water ratio was 2:1, the dosage of initiator was 0.06wt%, the amount of crosslinking agent 0.04wt%, aqueous monomer content in aqueous pH=6~7, 40~45wt% control, the control of reaction temperature is 35 DEG C, stirring rate of 350r - min~ (-1) reaction conditions of 3H can obtain better stability, polymer microspheres particle size is about 400nm. The infrared spectra and XRD map polymer microspheres showed that AM, AA and AMPS good polymerization occurred.TG And the DTG spectra showed that the polymer has good stability. The heat will be placed in the polymer microspheres under high temperature and high salinity swelling for 15 days, the average particle size of from the initial value 373.4nm swelling to 2453.6nm, swelling up to 6.7 times, indicate that the polymer microspheres prepared has good anti salt property. From the analysis of rheology of polymer microspheres with good viscoelasticity; polymer microsphere solution of low viscosity, good injection, which can successfully reach deep injection wells and reservoir formation. Through the absorption of polymer microspheres and its effect on the expansion properties of porous medium, to analyze the polymer microsphere profile control and water shutoff mechanism. In the simulation of high salinity environment, through the indoor sand filling tube plugging experiment found that extended polymer microspheres with aging time, hydration expansion, sand filling tube pressure, polymerization proof prepared Microspheres can also play a role in profile control in high salinity formation.
【学位授予单位】:陕西科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE39
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,本文编号:1618861
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