超支化缔合聚合物的制备及驱油性能

doi:10.11885/j.issn.1674-5086.2013.11.28.02

摘要/Abstract

摘要：

针对油田用聚合物的分子主链是线性结构，其耐温抗盐及抗剪切性能不理想，开展了新型聚合物的制备及
性能研究。制备了超支化水溶性缔合聚合物（HPAPAM），结构经红外光谱（IR）和核磁共振氢谱（1H NMR）表征证实。
HPAPAM 在极稀释浓度区，分子内缔合明显，表观黏度低，随着浓度的增加，分子内缔合逐步转为分子间缔合，增黏性
能提高。与一般缔合聚合物相比，HPAPAM 在吴茵搅拌器（5 档，67 s−1）剪切1 min 后的黏度最终恢复率达95%；受大
分子的超支化效应的影响，HPAPAM 在整个剪切速率范围内表现出幂律流体性质。超支化的分子结构增强分子间的
缔合能力，在总矿化度62 000 mg/L，75，80 ?C条件下老化60 d 的黏度保留率分别为89% 和60%。岩芯驱替实验表明
水驱至含水率98% 后，与原油黏度相当的0.5 PV 聚合物段塞及后续水驱提高17.5% 的原油采收率。研究为油田用新
型聚合物提供了新的认识和选择。

关键词: 超支化缔合聚合物, 抗剪切, 流变性, 耐温抗盐, 提高采收率

Abstract:

Abstract：On account of the polymer′s molecule main chain，which is linear structure，and its poor thermal-salt resistance and
dissatisfied character under shearing stress of polymers which are used in enhanced oil recovery，we carried out the new polymer
′s preparation and the study of the performance. The hyperbranched water-soluble association polyacrylamide（HPAPAM）was
prepared. HPAPAM structure is confirmed by Fourier transform-infrared（IR）spectroscopy and H nuclear magnetic resonance（
1H NMR）spectroscopy，respectively. In the extra-dilute regime，the intra-molecular association occurred，the apparent
viscosity is low. With the increase of polymer concentration，the intra-molecular association gradually transferred to the intermolecular
association，which enhanced viscosity efficiency. Compared with conventional associative polyacrylamide，the
ultimate viscosity recovery is approximate 95% of original value after suffering super high shear force of mechanical stirrer（
67 s−1）for a period of 1 minute. For HPAPAM solution，the classical power-law fluid was exhibited in the whole range
of shear rates. Moreover，intermolecular association was enhanced by hyperbranched structure of polymer chains，resulting
in excellent thermal tolerance and salinity resistant. For instance，the viscosity of polymer solutions with 62 000 mg/L salt
concentration，is respectively 89% and 60% of initial values after 60 days aging at the temperature of 75 ?C and 80 ?C . After
98% water cut of water flooding，0.5 PV polymer agent whose viscosity is equal to crude oil and followed by water flooding
can improve 17.5% OOIP recovery. It provides a new understanding on the selection of polymer used in EOR applications.

Key words: hyperbranched association polyacrylamide, shear stress resistance, rheological property, thermal tolerance and
salinity resistant, enhanced oil recovery

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