2024年6月13日发(作者：邢宾)

逖蓝蕊盎

中国石油和化工标准与质量

第２期

金属阳离子对疏水缔合物粘度的影响研究及对策

周天福

中石化分公司胜利采油厂山东东营２５７０００

【摘要】本文针对污水配制的缔合聚合物粘度较低的问题，开展了室内及现场污水中金属阳离子对其粘度的影响及治理方法研

究，通过现场曝氧的工艺设计技术手段，聚合物水溶液粘度大幅提升，取得了一定的效果和认识．

【关键词】疏水缔合聚合物粘度曝氧

引言

３

污水中金属阳离子对疏水缔

实验室配制的相同浓度４０００ｍｇ／ｌ。

胜利油田适合化学驱单元２３３个，其中

合物粘度影响的研究

曝氧后Ｆｅ”ｍ４．５ｍｇ／ｌ将为０。模拟结果

可以看出聚合物水溶液

ⅡＩ类单元１１５个，占总资源量的３１．８％。但

实验按照降粘机理和作用的不同特点。

通过搅拌曝氧污水除Ｆｅ２．后配制粘度远

由于这类资源地层温度高（＞８０℃），地层

将污水中的金属阳离子分为四类：Ｎａ＋、Ｋ＋；

远高于未曝氧数据。

水矿化度高（＞２００００ｍｇ／Ｌ），目前应用的常

规聚合物在ＩＩＩ类油藏的高温高盐条件下粘度

Ｃａ２．，Ｍ９２’：Ｆｅ孙：Ｆｅ

２’。

４．２现场除Ｆｅ”试验

一是屏蔽聚合物羧酸基上的负电荷，

会大幅度降低，不能满足高温高盐油藏的要

导致聚合物分子收缩，降低粘度。Ｎａ＋、Ｋ＋：

试验选择３９１０６调剖井进行，现场通过

求。２０１１年选取了能够代表ＩＩｌ类油藏一般条

射流漏斗、加水口两个曝氧点进行曝氧，利

Ｃ

ａ２＋，Ｍｇ”：二是与聚合物分子链上的羧酸基

件的坨２８沙二８２—８３单元ＳＴ３—８Ｘ５６７井区，使

团结合，形成稳定的基团絮凝。Ｆｅ”；三是

用静置和搅拌两种曝氧方式。

用新型疏水缔合型聚合物耐温抗盐聚丙烯酰

直接降解聚合物分子。Ｆｅ”。

来水二价铁离子含量：７ｍｇ／Ｌ；１ｌ：

胺产品开展先导试验。本文针对ＳＴ３—８ｘ５６７

Ｆｅ２．与Ｍｇ”、Ｃａ２．所带的电荷相同，不同

３０—１２：２０加水，耗时５０ｍ

ｉ

ｎ，共加水量

单井试注疏水缔合聚合物过程中污水水质对

之处为Ｆｅ２＊具有还原性。从图２可以看出微量

１５ｍ３：１２：３２同时开启两台搅拌机；１２：３５

聚合物粘度的影响进行研究。

（１５ｍｉ

的Ｆｅ２．便能造成ＨＰＡＭ水溶液粘度短时间内大

ｎ后）大罐内污水二价铁离子含量：

１

矿场试注疏水缔合物聚合物

幅度降低。浓度为２ｍｇ／ｌ的Ｆｅ’将造成聚合物

０．８ｍｇ／Ｌ；１２：４５（２５ｍｉｎ后）大罐内污水二

溶液粘度损失超过５０％，而Ｆｅ”浓度增加到

价铁离子含量：０．３ｍｇ／Ｌ：１３：００（４０ｍｉｎ

水溶液粘度情况

后）大罐内污水二价铁离子含量：Ｏｍｇ／Ｌ。

５ｍｇ／ｌ时，溶液粘度损失已超过８０％。由此可

知。Ｆｅ２．对聚合物初始粘度的影响程度远大

结论：按照目前调剖大罐加水方法，加

１．Ｉ配注方案

满水４０ｍ

ｉ

ｎ后，可将污水中的二价铁基本去

方案一：注入浓度１５００ｍｇｌＬ，注汝天数

于Ｍｇ”、Ｃａ”，影响机理也不同，Ｆｅ”的存在

致使聚合物分子出现了严重降解，导致溶液

除。

４５天，口注千粉０．２ｔ，设计干粉总量９ｔ；

５矿场曝氧试验及效果

方案二：注入浓度２０００ｍｇ／Ｌ，注汝天

粘度短时间内大幅降低。

数６０天。日注干粉０．２７ｔ，设计于粉总量

５．１

３８ｘ５６７试注现场除Ｆｅ“工艺流程设

１６．２ｔ；

计

１．２疏水缔合聚合物单井试注粘度变化

３８ｘ５６７试注现场采用三个曝氧水罐．射

从图１可以看出，试注初期（母液浓度

流负压自吸孔、加水口两个曝氧点，通过静

４０００ｍｇ／１，井口浓度１５００ｍｇ／１）母液粘度为

图２二价铁离子对聚合物粘度的影响

置方式进行曝氧。

１３００－１８００ｍＰａ．Ｓ，井口粘度仅为８一ｌＯｍＰａ．

母液配制污水曝氧同方案一。在原有

ｓ。８月３１日调整母液浓度至５０００ｍｇ／１。井口

曲线

流程上增加一个曝氧罐和一台提升泵。接入

浓度至２０００ｍｇ／ｌ后，母液粘度上升至１８００—

现场污水中的总Ｆｅ”浓度为４．５ｍｇ／ｌ，此

自控系统。注入高压污水曝氧使用调剖设备

２３００ｍｐａ．Ｓ，井口粘度为ｌＯ一１４ｍｐａ．Ｓ．

阳离子对疏水缔合物的粘度影响很大。由以

（增加２个１５ｍ３污水曝氧罐、增压注水泵）。

毛姜姜；萋主三善三三三三二≤孳

上实验ｉ，知，阳离子对聚合物水溶液粘度影

响较大，影响程度顺序为大到小为Ｆｅ２＋＞Ｆｅ”

人工调节闸门．

鼍．—－辱—ｊ—Ｆ彳誓—？吁：；

三：一？二—：一ｊ≯譬嚣｜－毒；胥？？唔

＞ｃａ”＞Ｎａ’。影响突变浓度分别为：Ｆｅ２．为

５．２取得的效果

２ｍｇ／ｌ，Ｆｅ”为ｌＯｍｇ／１，Ｃａ”为８００ｍｇ／ｌ，Ｎａ＋

曝氧后的母液配制污水、高压注入污水

为２００００ｍｇ／ｌ。对照Ｔ２８污水水质可以得出结

图１３８ｘ５６７试注井口粘度、浓度曲线

的Ｆｅ”指标均由来水的４．５降至Ｏ。井口粘度

论。Ｆｅ２．是导致疏水缔合物粘度低的主要原

由之前的１３ｍｐ乱ｓ达到５０ｍｐａ．ｓ以上，增粘效

（二价铁含量４．５ｍｇ／Ｉ）

因。因此，下步将对如何消除污水中的Ｆｅ”

果显著．

开展研究。

母液粘度、井口粘度水平偏低，在排除

配制、取样等施工因素后。对疏水缔合物粘

４消除污水中Ｆｅ２＋的方法研究

６结论与认识

度的污水适应性开展研究。

将Ｆｅ２．氧化成Ｆ

一是配制污水中存在的二价铁离子对琉

ｅ３．化学氧化剂：０２．

２

疏水缔合聚合物粘度污水适

水缔合聚合物溶液粘度有严重的降低影响．

Ｃ１２．ＫＭｎ０，ＨＮ０，等，考虑到现场操作及成

本，选择ｏ，作为实验中的氧化剂。通过Ｆｅ２’的

二是通过曝氧的方式能够有效的将污水

应性研究

氧化性，通过曝氧反应，将Ｆｅ２＋还原成Ｆｅ’，

中Ｆｅ２＋还原成Ｆｅ”，大幅降低了二价铁离子对

室内对疏水缔合ＨＰＡＭ和普通聚合物进行

降低对聚合物溶液粘度的影响．

聚合物水溶液的降解。

基本物化参数评价，表观粘度评价是采用坨

三是现场使用曝氧后的污水配制的琉水

４Ｆｅ２＋＋ｏ，＋２ＨＴＯ＝４Ｆｅ３’＋４０｝ｒ

２８污水配制１５００ｍｇ／Ｌ溶液．在８５℃条件下测

４．Ｉ室内曝氧聚合物拈度对比试验

缔合聚合物溶液ｔ在２０００ｍｇ／ｌ浓度下井口粘

试。由试验结果可以看出，琉水缔合型ＨＰＡＭ

度能达到５０ｍｐａ．ｓ以上．符合聚合物驱的粘

的物性指标较常规咿心高．

模拟现场条件：恒温水浴内加热到５０

度要求．

度。搅拌２．５ｈ后。静置熟化１．５ｈ．浓度使用

一彤一

万方数据

金属阳离子对疏水缔合物粘度的影响研究及对策

作者：

作者单位：

刊名：

英文刊名：

年，卷(期)：

周天福

中石化分公司胜利采油厂,山东东营,257000

中国石油和化工标准与质量

China Petroleum and Chemical Standard and Quality

2012,32(2)

引用本文格式：周天福

金属阳离子对疏水缔合物粘度的影响研究及对策[期刊论文]

-

中国石油和化工标准与质量 2012(2)

2024年6月13日发(作者：邢宾)

逖蓝蕊盎

中国石油和化工标准与质量

第２期

金属阳离子对疏水缔合物粘度的影响研究及对策

周天福

中石化分公司胜利采油厂山东东营２５７０００

【摘要】本文针对污水配制的缔合聚合物粘度较低的问题，开展了室内及现场污水中金属阳离子对其粘度的影响及治理方法研

究，通过现场曝氧的工艺设计技术手段，聚合物水溶液粘度大幅提升，取得了一定的效果和认识．

【关键词】疏水缔合聚合物粘度曝氧

引言

３

污水中金属阳离子对疏水缔

实验室配制的相同浓度４０００ｍｇ／ｌ。

胜利油田适合化学驱单元２３３个，其中

合物粘度影响的研究

曝氧后Ｆｅ”ｍ４．５ｍｇ／ｌ将为０。模拟结果

可以看出聚合物水溶液

ⅡＩ类单元１１５个，占总资源量的３１．８％。但

实验按照降粘机理和作用的不同特点。

通过搅拌曝氧污水除Ｆｅ２．后配制粘度远

由于这类资源地层温度高（＞８０℃），地层

将污水中的金属阳离子分为四类：Ｎａ＋、Ｋ＋；

远高于未曝氧数据。

水矿化度高（＞２００００ｍｇ／Ｌ），目前应用的常

规聚合物在ＩＩＩ类油藏的高温高盐条件下粘度

Ｃａ２．，Ｍ９２’：Ｆｅ孙：Ｆｅ

２’。

４．２现场除Ｆｅ”试验

一是屏蔽聚合物羧酸基上的负电荷，

会大幅度降低，不能满足高温高盐油藏的要

导致聚合物分子收缩，降低粘度。Ｎａ＋、Ｋ＋：

试验选择３９１０６调剖井进行，现场通过

求。２０１１年选取了能够代表ＩＩｌ类油藏一般条

射流漏斗、加水口两个曝氧点进行曝氧，利

Ｃ

ａ２＋，Ｍｇ”：二是与聚合物分子链上的羧酸基

件的坨２８沙二８２—８３单元ＳＴ３—８Ｘ５６７井区，使

团结合，形成稳定的基团絮凝。Ｆｅ”；三是

用静置和搅拌两种曝氧方式。

用新型疏水缔合型聚合物耐温抗盐聚丙烯酰

直接降解聚合物分子。Ｆｅ”。

来水二价铁离子含量：７ｍｇ／Ｌ；１ｌ：

胺产品开展先导试验。本文针对ＳＴ３—８ｘ５６７

Ｆｅ２．与Ｍｇ”、Ｃａ２．所带的电荷相同，不同

３０—１２：２０加水，耗时５０ｍ

ｉ

ｎ，共加水量

单井试注疏水缔合聚合物过程中污水水质对

之处为Ｆｅ２＊具有还原性。从图２可以看出微量

１５ｍ３：１２：３２同时开启两台搅拌机；１２：３５

聚合物粘度的影响进行研究。

（１５ｍｉ

的Ｆｅ２．便能造成ＨＰＡＭ水溶液粘度短时间内大

ｎ后）大罐内污水二价铁离子含量：

１

矿场试注疏水缔合物聚合物

幅度降低。浓度为２ｍｇ／ｌ的Ｆｅ’将造成聚合物

０．８ｍｇ／Ｌ；１２：４５（２５ｍｉｎ后）大罐内污水二

溶液粘度损失超过５０％，而Ｆｅ”浓度增加到

价铁离子含量：０．３ｍｇ／Ｌ：１３：００（４０ｍｉｎ

水溶液粘度情况

后）大罐内污水二价铁离子含量：Ｏｍｇ／Ｌ。

５ｍｇ／ｌ时，溶液粘度损失已超过８０％。由此可

知。Ｆｅ２．对聚合物初始粘度的影响程度远大

结论：按照目前调剖大罐加水方法，加

１．Ｉ配注方案

满水４０ｍ

ｉ

ｎ后，可将污水中的二价铁基本去

方案一：注入浓度１５００ｍｇｌＬ，注汝天数

于Ｍｇ”、Ｃａ”，影响机理也不同，Ｆｅ”的存在

致使聚合物分子出现了严重降解，导致溶液

除。

４５天，口注千粉０．２ｔ，设计干粉总量９ｔ；

５矿场曝氧试验及效果

方案二：注入浓度２０００ｍｇ／Ｌ，注汝天

粘度短时间内大幅降低。

数６０天。日注干粉０．２７ｔ，设计于粉总量

５．１

３８ｘ５６７试注现场除Ｆｅ“工艺流程设

１６．２ｔ；

计

１．２疏水缔合聚合物单井试注粘度变化

３８ｘ５６７试注现场采用三个曝氧水罐．射

从图１可以看出，试注初期（母液浓度

流负压自吸孔、加水口两个曝氧点，通过静

４０００ｍｇ／１，井口浓度１５００ｍｇ／１）母液粘度为

图２二价铁离子对聚合物粘度的影响

置方式进行曝氧。

１３００－１８００ｍＰａ．Ｓ，井口粘度仅为８一ｌＯｍＰａ．

母液配制污水曝氧同方案一。在原有

ｓ。８月３１日调整母液浓度至５０００ｍｇ／１。井口

曲线

流程上增加一个曝氧罐和一台提升泵。接入

浓度至２０００ｍｇ／ｌ后，母液粘度上升至１８００—

现场污水中的总Ｆｅ”浓度为４．５ｍｇ／ｌ，此

自控系统。注入高压污水曝氧使用调剖设备

２３００ｍｐａ．Ｓ，井口粘度为ｌＯ一１４ｍｐａ．Ｓ．

阳离子对疏水缔合物的粘度影响很大。由以

（增加２个１５ｍ３污水曝氧罐、增压注水泵）。

毛姜姜；萋主三善三三三三二≤孳

上实验ｉ，知，阳离子对聚合物水溶液粘度影

响较大，影响程度顺序为大到小为Ｆｅ２＋＞Ｆｅ”

人工调节闸门．

鼍．—－辱—ｊ—Ｆ彳誓—？吁：；

三：一？二—：一ｊ≯譬嚣｜－毒；胥？？唔

＞ｃａ”＞Ｎａ’。影响突变浓度分别为：Ｆｅ２．为

５．２取得的效果

２ｍｇ／ｌ，Ｆｅ”为ｌＯｍｇ／１，Ｃａ”为８００ｍｇ／ｌ，Ｎａ＋

曝氧后的母液配制污水、高压注入污水

为２００００ｍｇ／ｌ。对照Ｔ２８污水水质可以得出结

图１３８ｘ５６７试注井口粘度、浓度曲线

的Ｆｅ”指标均由来水的４．５降至Ｏ。井口粘度

论。Ｆｅ２．是导致疏水缔合物粘度低的主要原

由之前的１３ｍｐ乱ｓ达到５０ｍｐａ．ｓ以上，增粘效

（二价铁含量４．５ｍｇ／Ｉ）

因。因此，下步将对如何消除污水中的Ｆｅ”

果显著．

开展研究。

母液粘度、井口粘度水平偏低，在排除

配制、取样等施工因素后。对疏水缔合物粘

４消除污水中Ｆｅ２＋的方法研究

６结论与认识

度的污水适应性开展研究。

将Ｆｅ２．氧化成Ｆ

一是配制污水中存在的二价铁离子对琉

ｅ３．化学氧化剂：０２．

２

疏水缔合聚合物粘度污水适

水缔合聚合物溶液粘度有严重的降低影响．

Ｃ１２．ＫＭｎ０，ＨＮ０，等，考虑到现场操作及成

本，选择ｏ，作为实验中的氧化剂。通过Ｆｅ２’的

二是通过曝氧的方式能够有效的将污水

应性研究

氧化性，通过曝氧反应，将Ｆｅ２＋还原成Ｆｅ’，

中Ｆｅ２＋还原成Ｆｅ”，大幅降低了二价铁离子对

室内对疏水缔合ＨＰＡＭ和普通聚合物进行

降低对聚合物溶液粘度的影响．

聚合物水溶液的降解。

基本物化参数评价，表观粘度评价是采用坨

三是现场使用曝氧后的污水配制的琉水

４Ｆｅ２＋＋ｏ，＋２ＨＴＯ＝４Ｆｅ３’＋４０｝ｒ

２８污水配制１５００ｍｇ／Ｌ溶液．在８５℃条件下测

４．Ｉ室内曝氧聚合物拈度对比试验

缔合聚合物溶液ｔ在２０００ｍｇ／ｌ浓度下井口粘

试。由试验结果可以看出，琉水缔合型ＨＰＡＭ

度能达到５０ｍｐａ．ｓ以上．符合聚合物驱的粘

的物性指标较常规咿心高．

模拟现场条件：恒温水浴内加热到５０

度要求．

度。搅拌２．５ｈ后。静置熟化１．５ｈ．浓度使用

一彤一

万方数据

金属阳离子对疏水缔合物粘度的影响研究及对策

作者：

作者单位：

刊名：

英文刊名：

年，卷(期)：

周天福

中石化分公司胜利采油厂,山东东营,257000

中国石油和化工标准与质量

China Petroleum and Chemical Standard and Quality

2012,32(2)

引用本文格式：周天福

金属阳离子对疏水缔合物粘度的影响研究及对策[期刊论文]

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中国石油和化工标准与质量 2012(2)