聚合物溶液粘度不穩(wěn)定因素分析與治理策略

孫雪（大慶油田第一采油廠試驗(yàn)大隊(duì)，黑龍江大慶163000）

0 引言

聚合物屬于一種至關(guān)重要的三次采油技術(shù)，在這一技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，主要是將聚合物溶液用作驅(qū)油劑，進(jìn)而全面提升采油效率與采油質(zhì)量。在聚合物溶液的使用過(guò)程中，其粘度越大，波及的范圍就越廣，驅(qū)油效果也就會(huì)越顯著。但是在實(shí)際的聚合物溶液使用之中，很多的因素都將會(huì)對(duì)其粘度造成不利影響，進(jìn)而影響到采油效果。因此，相關(guān)單位應(yīng)該對(duì)聚合物粘度不穩(wěn)定性的影響因素進(jìn)行分析，并通過(guò)合理的方法進(jìn)行治理。

1 酸堿性對(duì)聚合物粘度的影響及其治理

在聚合物的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中，有時(shí)候需要使用到交聯(lián)劑，由于很多的交聯(lián)劑交聯(lián)過(guò)程都需要在酸性條件下進(jìn)行，所以，相關(guān)單位有必要研究一下酸堿性對(duì)于聚合物粘度的影響。在對(duì)此進(jìn)行研究的過(guò)程中，應(yīng)該采用20%的HCl溶液以及20%的NaOH溶液，對(duì)濃度為1500mg/L的聚合物溶液進(jìn)行PH調(diào)節(jié)，然后進(jìn)行其粘度的測(cè)量。表1是本次研究的測(cè)量結(jié)果：

表1 聚合物溶液酸堿性與其粘度的測(cè)量結(jié)果

從以上的測(cè)量結(jié)果可以看出，當(dāng)聚合物溶液處于酸性條件之下時(shí)，伴隨著溶液PH的不斷增加，溶液的粘度也呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢(shì)。在溶液pH值處于7～8之間的時(shí)候，伴隨著pH值的增加，溶液的粘度也達(dá)到了最大。當(dāng)溶液的pH超過(guò)8之后，伴隨著pH 值的不斷增加，溶液的粘度卻呈現(xiàn)出了不斷下降的趨勢(shì)。從本次的研究結(jié)果可以看出，當(dāng)溶液pH 值在6～9 之間的情況下，聚合物溶液的粘度較高[1]。所以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聚合物溶液的配制過(guò)程中，相關(guān)單位應(yīng)該將pH 值控制在這一區(qū)間之內(nèi)，以此來(lái)保障溶液粘度，提升驅(qū)油效果。

2 熱敏度對(duì)聚合物溶液粘度的影響及其治理

為研究熱敏度是否會(huì)對(duì)聚合物溶液的粘度產(chǎn)生影響，在本次研究之中，分別對(duì)濃度為1500mg/L的聚合物溶液在不同溫度之下的粘度進(jìn)行測(cè)試，具體的測(cè)試結(jié)果如表2所示：

表2 熱敏性對(duì)聚合物溶液粘度影響的測(cè)試結(jié)果

通過(guò)上表可以看出，伴隨著溫度的逐漸上升，聚合物溶液的粘度呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)，溫度每上升10℃，聚合物溶液的濃度就會(huì)降低20%左右。由此可見(jiàn)，熱敏性對(duì)于聚合物溶液的粘度有著很大程度的影響作用。因此在進(jìn)行聚合物溶液的配制過(guò)程中，相關(guān)單位應(yīng)該盡量在溫度較低的環(huán)境下進(jìn)行配制，以此來(lái)提升溶液的粘度。但是由于溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致聚合物水化與溶解速度變慢，所以配制時(shí)最好是選擇常溫條件進(jìn)行配制，最高溫度不要高于30℃，最低溫度不要低于15℃。

3 鹽敏性對(duì)聚合物溶液粘度的影響及其治理

3.1 NaCl以及KCl鹽敏性對(duì)溶液粘度的影響及其治理

為研究NaCl 以及KCl 鹽敏性是否會(huì)對(duì)聚合物溶液的粘度造成影響，在本次研究之中，選擇將濃度為40%的NaCl 以及KCl溶液按照1：1的質(zhì)量加入到了濃度為1500mg/L的聚合物溶液之中，并在25℃的條件下對(duì)鈉離子以及鉀離子含量不同情況下的溶液粘度進(jìn)行測(cè)量。

在溶液之中Na++K+含量不斷增加的情況下，聚合物溶液的粘度呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì)，但是在的濃度超過(guò)了500mg/L 之后，聚合物溶液的粘度降低的趨勢(shì)開(kāi)始變得緩慢。這是因?yàn)镹a++K+的濃度增加對(duì)聚合物溶液之中羥基離子電斥力起到了一個(gè)抑制作用，使得分子線團(tuán)卷曲，進(jìn)而降低了溶液的濃度。所以，在應(yīng)用污水來(lái)進(jìn)行聚合物溶液的配制過(guò)程中，相關(guān)單位需要對(duì)污水之中的鈉離子含量以及鉀離子含量加以合理控制，最好是將其含量控制在200mg/L以內(nèi)[2]。

3.2 GaCl2以及MaCl2鹽敏性對(duì)聚合物溶液粘度的影響及其治理

為研究GaCl2以及MaCl2鹽敏性是否對(duì)聚合物溶液的粘度有著影響作用，在本次研究過(guò)程中，依然通過(guò)上述方法將GaCl2以及GaCl2按照1：1 的質(zhì)量加入到了濃度為1500mg/L 的聚合物溶液之中，并在25攝氏度的條件下對(duì)鈣離子以及鎂離子含量不同情況下的溶液粘度進(jìn)行測(cè)量。

相比較鉀離子和鈉離子鹽敏性對(duì)聚合物粘度的影響程度而言，鈣離子和鎂離子鹽敏性對(duì)于聚合物溶液粘度所造成的影響更大。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溶液之中鈣離子和鎂離子含量超過(guò)200mg/L之后，溶液粘度的降低趨勢(shì)開(kāi)始趨于緩慢，在試驗(yàn)之中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鎂離子以及鈣離子在溶液之中的濃度超過(guò)了400mg/L之后，聚合物溶液之中甚至出現(xiàn)了沉降現(xiàn)象。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，是因?yàn)殁}離子和鎂離子會(huì)讓聚合分子之間產(chǎn)生縮聚，進(jìn)而導(dǎo)致分子鏈變短，降低溶液的粘度。由此可見(jiàn)，鈣離子以及鎂離子的存在將會(huì)十分不利于聚合物溶液粘度的保障。所以在具體的配制過(guò)程中，相關(guān)單位應(yīng)該對(duì)鈣離子和鎂離子的含量加以嚴(yán)格控制，使其濃度不超過(guò)100mg/L。

3.3 FeCl3鹽敏性對(duì)聚合物溶液粘度的影響及其治理

在本次研究中，將濃度為2g/100mL 的FeCl3溶液逐滴加入到濃度是1500mg/L的聚合物溶液之中，然后對(duì)其粘度的變化進(jìn)行測(cè)量。經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，當(dāng)FeCl3濃度在20mg/L以上時(shí)，聚合物的粘度就會(huì)出現(xiàn)迅速降低的情況，甚至出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象。所以在具體的配制過(guò)程中，相關(guān)單位應(yīng)該對(duì)溶液之中的三價(jià)鐵離子含量加以嚴(yán)格控制，使其濃度低于10mg/L[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在油田的采油工作之中，聚合物溶液粘度對(duì)于驅(qū)油效果有著決定性作用。因此，相關(guān)單位應(yīng)該全面分析聚合物溶液粘度的影響因素，并通過(guò)合理的措施來(lái)保障聚合物的粘度。這樣才可以提升驅(qū)油效果，保障油田開(kāi)采的工作效率與工作質(zhì)量。