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根据中原油田濮城沙二上2+3油藏性质、污水状况及控水稳油技术要求,选择了KYPAM聚合物(抗盐性梳型丙烯酰胺类聚合物,分子量1700~1900万,水解度25~30%)和3630s聚合物进行了抗盐实验的对比分析,并采用抗盐性较好的KYPAM进行了降解、成胶性质和现场应用的大量实验研究。 本文研究了盐度和盐类型、pH值、剪切速率对KYPAM的影响,考察了KYPAM的热氧降解和Fe2+、Fe3+、H2S降解,综合研究了现场新鲜污水导致聚合物的粘度降低问题,对每一种降解因素进行了机理分析并给出了相应的处理方法。 实验结果表明KYPAM具有较好的抗一价阳离子性质,而二价阳离子对其降解依然严重,80℃条件下,2000mg/L二价盐可使粘度下降到5mPa.s;随剪切速率增加粘度下降,特别是含盐条件下,剪切作用后粘度仅5~10mPa.s,在较高温度和存在氧气条件下也会导致聚合物粘度损失;当过渡金属铁离子存在时,聚合物降解十分严重,3~5mg/L的Fe2+离子能在1小时内使聚合物溶液(35.9mPa.s)粘度降至1.63mPa.s,Fe3+浓度达到40mg/L后才能使KYPAM产生降解,H2S也能使聚合物产生降解,当H2S浓度为10mg/L左右时,2小时内使聚合物溶液粘度丧失(<5mg/L=,H2S还是一种强还原剂,它能把注入液中的Fe3+还原成Fe2+,使地层中聚合物降解,采用濮二联新鲜污水(含H2S和Fe2+、Fe3+)配制的聚合物溶液几乎没有粘度,说明聚合物很快降解。针对聚合物的降解问题,本论文研究了相应的控制方法,盐浓度过高时可进行清污水混配,硫脲是有效的除氧剂(仅需100mg/L),Fe2+和H2S可采取暴氧方式去除水中溶解的H2S及地层中H2S可采用实验室研制的AS H2S吸收剂,吸收效果非常明显,同时碱式碳酸盐和醛都具有H2S吸收作用。实验表明除去H2S和Fe2+、Fe3+非常重要,否则将导致聚合物不成胶的严重后果。 针对濮城高温高盐油藏(81℃,含盐6~10×104mg/L)特点,在保证聚合物最大限度减小降解作用的基础上,研究不同交联剂(有机铬、活性酚醛CR-1、酚醛及铬+酚醛复合体系)与KYPAM的成胶性质,考察聚合物浓度、交联剂浓度、pH值、盐度和温度的影响。