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维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 28卷 第 3期 2004年 6月 J()URNAI ()FDAQING PETROIEUM INSTITUTE Vo1．28 No．3 Jun． 2004 聚合物分子构型及其对驱油效果的影响 赵 晓京 ，孙 刚。，佟 卉。 (1．大庆石油学院 机械科学与工程学院，黑龙江 大庆 l633l8； 2．大庆油 田有限责任公司 勘探开发研究院，黑龙江 大庆 l637l2； 3．大庆石油学院 石油工程学院．黑龙江 大庆 l633l8) 摘 要 ：针对大庆油 田聚合物驱过程 中采 出污水利用技术问题 ，研究了不同聚合物溶液 内分子构型特征及其对聚合 物驱油效果的影响．研究结果表 明，聚合物分子构型与溶剂 中K ，Na 的质量浓度有关．清水聚合物溶液 中聚合物分子 构型以网状构型为主，增黏效果好；污水聚合物溶液中聚合物分子构型以枝状构型为主，带状和网状构型为辅 ，增黏效果 较差；剪切作用会改变聚合物分子构型和几何尺寸；与污水聚合物溶液相 比，清水聚合物溶液中聚合物分子线团回旋半 径较大，进而增大聚合物的增黏性和滞留特性 ，使波及体积扩大和驱油效果提高． 关 键 词 ：污水 ；聚合物类型；分子构型 ；黏度；渗流特性 ；驱油效果 中图分类号 ：TE357．43l 文献标识码 ：A 文章编号 i1000一l89l(2004)03—0028—04 随着大庆油田聚合物驱油技术应用规模的不断扩大，清水资源 日趋紧张，油田采出污水又不能等量回 注 ，这给环境保护和油 田生产带来压力．研究发现，影响污水配制聚合物溶液增黏特性的主要因素是污水 中存在金属离子 ，它们会引起聚合物分子链收缩和卷曲，甚至造成分子链断裂，从而降低聚合物溶液的黏 度及其扩大波及体积能力，最终影响其驱油效果．尽管采用消除或减少污水 中金属离子质量浓度的作法 可以使配制污水聚合物成为可能 ，但该方法矿场运行费用巨大 ，很难在油田上推广应用．目前 ，比较有效 的方法是使用污水配制抗盐聚合物 ，但对污水 、清水聚合物溶液在聚合物分子构型方面的差异及其对 驱油效果影响的研究报道还不多．笔者通过研究清水 、污水聚合物溶液内聚合物分子构型差异，以及由此 对驱油效果的影响 ，探索污水聚合物溶液驱油机理 ，为污水聚合物驱油技术的推广应用提供依据． 1 实验 1．1 材料 污水取 自大庆油田第六采油厂污水暴氧处理站，清水取 自大庆油 田第六采油厂喇 400联合站．污水 经定性滤纸过滤，除去其中部分悬浮物颗粒．采用 3种相对分子质量的聚合物，即中等相对分子质量聚丙 烯酰胺 (大庆炼化公司生产 ，1．4×10)、超高相对分子质量聚丙烯酰胺 (北京朝 阳水处理厂生产 ，2．5× 10)和缔合型聚合物 (西南石油学院生产)．采用二维纵向非均质物理模型，模型包括高、中、低 3个渗透 层，渗透率变异因数为0．72，平均渗透率为 1 m ，几何尺寸为 30．0cm×4．5cm×4．5cm． 1．2 仪器设备 RV一2布 氏黏度计 ，原子力显微镜，常规驱油装置． 2 结果分析 2．1 分子构型 中等相对分子质量清水聚合物溶液内聚合物分子构型和尺寸见图 1(a)，污水聚合物溶液中分子构型 收稿 日期 ：2003—11—24；审稿人：贾振歧 ；编辑：关开澄 基金项 目：中国石油天然气集 团股份有限公司科技滚动项 目(中油科 01010l一3) 作者简介：赵晓京 (1962一)，女．工程师 ，现从事材料工程等方面的研究． · 28 · 维普资讯 第 3期 赵晓京等 ：聚合物分子构型及其对驱油效果的影响 和尺寸见图 1(b)．经实验观察知，图 1(a)中有蜂窝状和网状 构型，直径 为 23．50±0．08nm，高度为 2．()(]±0．08nm，带宽为 77．60_4-0．12nm，高度为 7．30±0．20nm．图 1(b)中聚合物分子 以枝状构型为 主，直径为 212．7