论文部分内容阅读
目前,中低渗透油藏采收率不到20%。国内中低渗透油藏主要采用注水开发,其存在注水压力大、采收率低等不足而严重制约了中低渗透油藏的开采。化学驱是油藏注水开发后期的必然趋势,由于经济成本等原因,国内的化学驱以聚合物驱为主。而矿场实验结果表明,中低渗透油藏聚合物驱提高采收率较低,有效地提高聚合物驱在中低渗透油藏的采收率是油气开发工作者的努力方向和追求目标。本论文通过文献调研,提出了满足中低渗透油藏聚合物驱油剂的性能要求——在具有良好的注入性的前提下,还需要具有较强的抗剪切能力以及建立良好的流度控制能力,才能保证中低渗透油藏的聚合物驱的效果。本论文首先以中低渗透油藏聚合物驱油剂的性能要求为出发点,从分子结构水平上设计了聚合物驱油剂的结构,筛选了以1,3-丙二胺和丙烯酸甲酯为原料,利用Michael加成和酰胺化反应原理,合成优化了具有抗剪切能力的树枝大分子MA2.0,并对其端基进行改性,得到了树枝骨架单体DA。通过红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1HNMR)表征其结构,证实其符合设计原则。然后以树枝骨架单体DA为核,合成出具有较小分子半径和较强抗剪切能力的树枝聚合物(HPDA),通过正交设计实验和单因素实验两种方法,优化得到树枝聚合物HPDA的最佳聚合条件：树枝骨架加量0.4%,引发剂加量0.15%,单体浓度24%,水解度42.8%,功能单体AMPS加量0.5%,链转移剂甲酸钠加量为引发剂的10%。HPDA溶液性能研究显示,其经过吴茵搅拌器7000r/min剪切60s或者炮眼剪切模型101mL/min剪切后,黏度保留率仍然能够保持在80%左右。利用动(静)态激光散射仪,原子力显微镜和环境扫描电镜观测分析其原因并认为,HPDA具有较小的分子半径,且经过剪切作用后依靠其分子的支化结构,能在溶液中形成三维立体网络结构,这使得HPDA溶液具有良好抗剪切性能。驱替实验结果表明,用模拟混注水配置的1000mg/L的树枝状聚合物,在渗透率小于100-10-3lμm2情况下存在一定的注入性问题,但在渗透率为(100-500)×10-3μm2的多孔介质中具有较好的注入性和传导性,同时能建立较高的阻力系数和残余阻力系数,并能提高采收率达17%以上。