配制条件与聚合物溶液粘度关系研究

张敏

摘 要：聚合物驱主要应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积越大，驱油效果越理想，在生产中，聚合物溶液粘度损失严重，需要对不同环节寻找原因并及时整改，尽可能减少粘损。

关键词：配制条件;熟化时间; 温度;配制用水;搅拌速度;减少粘损

1实验条件

样品为现场用的聚合物;用水为深度处理污水、回注污水;温度为48℃、43℃、30℃。

2熟化时间的确定

48℃下用深度处理污水配制5000mg/L的聚合物母液搅拌2小时后， 48℃下再分别熟化0、2、4、6小时后， 48℃下测聚合物溶液粘度，然后用吴茵搅拌器4000/min剪切160S，在48℃测溶液粘度。

随着熟化时间的增加，未剪切的聚母液粘度逐渐上升，但熟化6～8小时情况下，粘度相差不多，说明聚合物在水中溶解，包括溶胀和水解的过程【2】，而剪切后的聚母液粘度却相反，熟化时间越短剪切后粘度越高，随着熟化时间的增加，粘度下降，而且均比未剪切的高，剪切4-6小时粘度相差不多，但均比未剪切的高，综合测试结果认为熟化4-6小时较合适。

3配制用水的确定

43℃下用深度处理污水配制5000mg/L的聚合物母液，搅拌2小时后43℃下熟化4小时，分别用深度处理污水、回注污水稀释成2500mg/L的目的液（搅拌30min ），在43℃和55℃测目的液粘度。

对配制聚合物所用的深度处理污水、回注污水进行水质分析，对比两种水分析参数，找出粘度变化的影响因素。深度处理污水中不含钙、镁离子，矿化度适中，不会使聚合物发生降解，而回注污水中含有钙、镁离子，当溶液中含有Ca2+时，能引起HPAM降解，溶液粘度下降。一般情况下，Ca2++ Mg2+浓度最好控制在100mg/L以下【3】。

在配注聚合物溶液的水源选择上，优先选择低矿化度的水源水，并严格限制二价阳离子的含量，据资料表明：同是在正韵律油层条件下，当地层水矿化度由2500mg/L 增至5～10×104mg/L时，采收率提高幅度将降低1/3～1/2，从水中Ca2+ 、Mg2+离子含量角度来考虑，配制聚合物最好用深度处理污水。

43℃下，母液熟化6小时后，深度处理污水稀释的目的液粘度比回注污水稀释的目的液粘度高，而且不论哪种稀释用水，随着温度从43℃升到地层温度55℃下，目的液粘度均下降将近10mPa·s，下降约3% 。这是由于回注污水中含有Ca2+、Mg2+，对聚合物产生降解，导致溶液粘度下降，而且温度高会使聚合物水解度增大，分子链更舒展，易发生断链而降解。

4配制温度的确定

不同配制溫度30℃、48℃下，用深度处理污水配制2500mg/L的聚合物目的液，搅拌2小时后分别在上述两温度下再熟化4小时后，在30℃、48℃测溶液粘度，然后用吴茵搅拌器4000/min剪切160S，测溶液粘度。

在30℃和48℃下用深度处理污水配制2500mg/L的聚合物目的液熟化6小时后，无论剪切与未剪切，在48℃条件下的粘度均比30℃的高，但温度不是越高越好，随着温度的升高粘度逐渐降低，温度每升高10℃，粘度下降20%左右，这是由于温度升高分子运动速度加剧，高分子之间的缠结被部分解开，同时聚合物碳链断裂，使粘度下降，温度控制在50℃以下。

5 溶解速度的确定

当聚合物遇水后，首先在粉粒表面形成凝胶层，因此在配制粉剂HPAM时，应使粉剂均匀地分散在水中，另外，在HPAM溶解期间应采用低速的搅拌器搅拌，加快凝胶层中的HPAM分子向水中扩散，以促进溶解。当采用螺旋桨搅拌时，转速不应该超过1000r/min（最好是小于500～400r/min ），否则会使HPAM降解。

6结论

聚合物母液最佳熟化时间为4～6小时;温度是采出液处理后的温度即可（43～48℃）;

深度处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。

参考文献：

[1]张金国著，《聚合物溶液粘度的主要影响因素分析》，断块油气田，第12卷第1期，2005年1月，第57页。

[2]胡仲博主编，刘恒，李林主编，《聚合物驱采油工程》，石油工业出版社，1997年，第3页。

[3]陈跃章等著，《聚合物溶液粘度的主要影响因素分析》，辽宁化工，第33卷第5期，2004年5月，第259页。