石油工業(yè)上應(yīng)用

  一、聚丙烯酰胺絮凝劑在三次采油中的應(yīng)用

聚丙烯酰胺絮凝劑的增稠、絮凝和對流體的流變性調(diào)節(jié)的作用所具備的性能使得它在石油開采中充 當(dāng)了重要的角色。它廣泛地被用于鉆井、堵水、酸化水、壓裂、洗井、完井、減阻、防垢和 驅(qū)油等方面。總的來說，使用聚丙烯酰胺絮凝劑是為了提高石油的開采率(EOR)。特別是許多油田已 進(jìn)入二次、三次開采，油藏深度一般都在1000m以上，有的油藏深度達(dá)7000m，地層的非均質(zhì)性以及海上油田給采油作業(yè)提出了更加苛刻的條件，深層采油和海上采油相應(yīng)地也給 PAM提出了新的要求，要求它耐剪力，耐高溫(100℃以上直至200℃)，耐鈣離子、鎂離子 ，耐海水降解。

自20世紀(jì)80年代以來，國外對適用于采油的PAM的基礎(chǔ)研究和制備、應(yīng)用研究以及 品種開發(fā)各方面均取得了很大進(jìn)展。

美國菲利浦石油公司(Phillips Petroleum Co．)專家阿罕默德M．A．和彼得H．D，對 PAM在高溫高鹽礦化水中的研究結(jié)果表明：

(1)在礦化度很低(<20×10-6)時，無論濃度、水解度及相對分子質(zhì)量大小如何， PAM水溶液的濁點(diǎn)均在204℃以上；二價陽離子濃度稍有增加，濁點(diǎn)即大大降低，水解度 越高，濁點(diǎn)降低越明顯；

(3)在等摩爾水平上比較，鈣離子降低濁點(diǎn)的作用大于鎂離子，Sr離子和Ba離子；

(4)二價陽離子濃度大于等于100×10娟時，水解度是決定聚丙烯酰胺絮凝劑溶液濁點(diǎn)的關(guān)鍵參數(shù)；

(5)相對分子質(zhì)量和濃度也影響溶液濁點(diǎn)，但相對于水解度而言是次要因素；

(6)聚丙烯酰胺絮凝劑水解后溶液濁點(diǎn)降低，水解是一平衡過程，水解平衡值隨溫度而不同；

(7)在溫度小于75℃時，聚丙烯酰胺絮凝劑在任何礦化度的水溶液中均穩(wěn)定，超過75℃后，隨溫度 升高，沉淀物形成加快，降低水的礦化度可延長穩(wěn)定時間，但要求的礦化度往往低于油田水 實(shí)際礦化度。

二、用作堵水調(diào)整劑

在油田生產(chǎn)過程中，由于地層的非均質(zhì)性，常產(chǎn)生水浸問題，需要進(jìn)行堵水，其實(shí)質(zhì)是 改變水在地層中的滲流狀態(tài)，以達(dá)到減少油田產(chǎn)水、保持地層能量、提高油田 采收率的 目的。聚丙烯酰胺絮凝劑類化學(xué)堵水劑具有對油和水的滲透能力的選擇性，對油的滲透性降低   可超過10%，而對水的滲透性減少可超過90%。選擇性堵水這一特點(diǎn)是其他堵水劑所沒有 的，通常按地層類型選擇合適的聚丙烯酰胺相對分子質(zhì)量。均質(zhì)性好、平均滲透率高的油 層，可選用中相對分子質(zhì)量((500～。700)×10。)的聚丙烯酰胺絮凝劑；基巖滲透率低的裂縫性油層或滲透率變化大的油層，可選用高相對分子質(zhì)量(1000×10。以上)的聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺在使用時可不交聯(lián)使用，但可與鋁鹽、鉻鹽、鋯鹽等交聯(lián)生成凝膠使用，還可添加某些樹脂以形成互容聚合物網(wǎng)絡(luò)，使之具有更高的耐溫性。該方法已在國內(nèi)碳酸鹽底水油藏高含水油田堵水中應(yīng)用，取得明顯效果。采用聚丙烯酰胺還可調(diào)整地層內(nèi)吸水剖面及封堵大孔道，實(shí)踐中已取得良好效果。