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1 部分水解聚丙烯酰胺及其交联体系1

1.1 部分水解聚丙烯酰胺的组成与性质1

1.1.1 部分水解聚丙烯酰胺的组成1

1.1.2 部分水解聚丙烯酰胺的性质3

1.2 HPAM的交联反应9

1.3 HPAM交联体系的分类13

1.4 HPAM／柠檬酸铝交联反应的影响因素14

1.4.1 聚合物种类及交联剂浓度14

1.4.2 聚合物浓度15

1.4.3 电解质浓度16

1.4.4 pH值17

1.4.5 温度17

参考文献19

2 部分水解聚丙烯酰胺交联体系的流变性质21

2.1 流变学的基础知识21

2.1.1 流变学基本概念21

2.1.2 稳态流变性质25

2.1.3 动态黏弹性质28

2.2 流变仪及黏度计33

2.2.1 测量仪器33

2.2.2 不同黏度计稳态黏度测定结果对照35

2.2.3 动态力学性能测量38

2.3 HPAM溶液及其交联体系稳态流变性质研究40

2.3.1 剪切作用下HPAM/AlCit交联体系黏度研究40

2.3.2 HPAM/AlCit交联过程中黏度变化规律42

2.3.3 交联聚合物溶液的流型及依时关系44

2.4 HPAM溶液及LPS动态黏弹性研究51

2.4.1 流变仪的应力扫描研究51

2.4.2 流变仪的频率扫描研究53

参考文献56

3 交联聚合物溶液的渗流行为57

3.1 地层中孔隙介质的结构特点及其模拟方法57

3.1.1 地层岩石孔隙结构特点及原油采收率57

3.1.2 地层岩石孔隙结构的模拟方法60

3.2 LPS通过孔隙介质的封堵行为65

3.2.1 LPS通过微孔滤膜的行为65

3.2.2 长30cm填充砂管封堵实验67

3.2.3 人造岩心封堵实验68

3.2.4 长150cm填充砂管封堵实验69

3.3 LPS在孔隙介质中封堵行为的影响因素71

3.3.1 渗透率对封堵行为的影响71

3.3.2 HPAM的相对分子质量对封堵行为的影响73

3.3.3 LPS的聚合物浓度对封堵行为的影响74

3.3.4 LPS中电解质浓度对封堵行为的影响75

3.3.5 LPS注入线速度对封堵距离的影响77

3.4 LPS的吸附滞留行为78

3.4.1 LPS在石英砂上的吸附78

3.4.2 LPS在人造岩心中动态吸附滞留80

3.5 关于LPS特性评价方法83

3.6 关于渗流行为的讨论85

参考文献86

4 交联聚合物线团87

4.1 低浓度的高分子溶液理论87

4.1.1 高分子化合物的平均相对分子质量87

4.1.2 高分子溶液中的布朗运动88

4.1.3 高分子溶液中的形态89

4.2 交联聚合物线团的存在91

4.2.1 干片显微照片91

4.2.2 微孔滤膜滤过实验92

4.2.3 动态光散射测定97

4.3 反应条件对交联聚合物线团大小的影响100

4.3.1 聚合物相对分子质量100

4.3.2 形成LPS时的电解质浓度104

4.3.3 形成LPS时的HPAM浓度107

4.4 交联聚合物线团的变形性112

4.4.1 交联聚合物线团所处体系的电解质浓度对线团大小的影响113

4.4.2 交联聚合物线团的压缩性114

4.5 LPS中交联聚合物线团的体积分数115

4.6 关于交联聚合物线团的讨论116

参考文献117

5 交联聚合物溶液的形成条件119

5.1 柠檬酸铝及其水溶液119

5.1.1 柠檬酸铝的化学结构119

5.1.2 柠檬酸铝水溶液中Al的形态及其化学平衡120

5.1.3 在交联聚合物溶液制备中柠檬酸铝的特点122

5.2 聚合物溶液热力学124

5.2.1 聚合物溶液的统计力学124

5.2.2 混合热128

5.2.3 混合过程Helmholtz函数变化129

5.2.4 溶液中孤立的聚合物或聚电解质分子130

5.3 溶液反应动力学的笼效应理论133

5.4 交联聚合物体系的形成135

5.4.1 整体凝胶的形成135

5.4.2 交联聚合物溶液的形成136

5.4.3 弱凝胶的形成138

参考文献139

6 交联聚合物溶液与弱凝胶的命名141

6.1 凝胶及其特性141

6.2 高分子聚集体143

6.3 交联聚合物溶液的命名143

6.3.1 问题的提出143

6.3.2 与高分子聚集体的差别144

6.3.3 与凝胶的差别144

6.3.4 与高分子溶液的异同145

6.4 弱凝胶的命名146

参考文献146

7 交联聚合物溶液在石油开采中的应用147

7.1 交联聚合物溶液在石油开采中的应用前景147

7.2 LPS的室内岩心驱油实验148

7.2.1 天然岩心的驱油实验148

7.2.2 人造岩心的驱油实验149

7.2.3 双岩心并联驱油实验153

7.2.4 含不同渗透率三层岩心驱油实验155

7.3 毛玻璃模型驱油实验158

7.3.1 实验装置158

7.3.2 实验材料159

7.3.3 实验结果及分析159

7.4 关于使用油田污水配制LPS问题166

参考文献168

8 交联聚合物溶液调驱技术矿场试验169

8.1 LPS调驱技术矿场试验的目标169

8.2 LPS调驱技术注入工艺169

8.2.1 LPS配方、注入量和注入压力169

8.2.2 注入方式171

8.2.3 注入工艺流程及设备171

8.3 LPS矿场试验172

8.3.1 高升采油厂高81井组矿场试验172

8.3.2 孤岛采油厂中一区Ng3区块矿场试验175

8.3.3 高246区块矿场试验180

8.3.4 海23井组矿场试验184

8.4 LPS调驱技术的讨论186

8.4.1 LPS调驱技术的增油机理186

8.4.2 LPS体系的深部调剖作用187

8.4.3 LPS体系调剖作用的特点188

8.4.4 LPS调驱技术的适应性188

8.4.5 LPS调驱技术的最佳注入参数确定190

参考文献190