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交联聚合物溶液(LPS)是由低浓度部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和柠檬酸铝(AlCit)交联形成的,是交联聚合物线团(LPC)在水中的分散体系。LPS主要用于油藏的深部调剖,提高原油采收率。随着LPS在油田的应用,发现其在高温、深部油藏应用效果不理想,容易发生热氧降解、剪切降解等。因此有必要研究热、氧、剪切等因素对LPS稳定性的影响规律。
用核孔膜过滤实验、动态光散射实验及粘度法研究考察了温度、含氧量、剪切对LPS降解、封堵性能的影响。研究结果表明,随着温度的升高和含氧量的增加,HPAM与AlCit反应形成的LPS线团粒径不断减小,对1.2μm核孔膜的封堵能力大幅度降低。90℃下当含氧量(0.3mg/L)较低的时,LPS有一定的稳定性,但当LPS的含氧量达到12mg/L时,即使在40℃下,LPS也不能稳定很长时间。在90℃下热氧降解后的HPAM线团粒径减小、粘度降低,与AlCit反应形成的LPS不能对1.2μm核孔膜形成封堵。经剪切后的LPS线团粒径减小,不能对1.2μm核孔膜形成封堵,但能对0.4μm核孔膜形成封堵。
热氧降解与机械剪切降解对LPS的封堵能力的影响有明显差别。机械剪切降解可使聚合物分子断链、平均表观流体力学直径减小、交联聚合物线团粒径减小,因此,对较大孔径核孔膜的封堵能力下降。热氧降解可使聚合物分子断链、平均表观流体力学直径减小,并且改变其结构,导致不能形成LPS或破坏LPS中交联聚合物线团的结构,而失去封堵能力。