石油地质与工程,2007年l月FUIR(〕LEIJMGEOLOGYANDENG伽EE尺ING第21卷第1期文章编号:1673一8217(2006)06一0083一03HPAM/柠檬酸铝体系交联剂配方研究宋丹,蒲万芬,周明,曹建(油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学,四川成都610500)摘要:采用不同的柠稼酸三钠/氛化铝比例配制柠棣酸铝交联剂溶液,考察其对HPAM/柠檬酸铝交联体系成胶时间和强度的影响。实验结果表明,在相同条件下,交联剂配方对成胶时间和性能有着重要影响,通、过调整配方可以达到成胶速度和性能的优化,聚合物分子量越高浓度越大,控制成胶所需交联齐l的柠棣酸根离子/铝离子比例越大。关键词:柠檬酸铭;配方;粘度;转变压力中图分类号犷l卫43文献标识码:A,、、、、胶态分散凝胶(ColloidalDispersionGelS表1)结晶氯化铝柠檬酸三钠氯化钠稳定剂,、,。CIX子)是20世纪80年代发展起来的一种技术[l]硫尿氢氧化钠均为优级纯试剂它是由低浓度的聚合物和交联剂(主要是柠檬酸表1实验用部分水解聚丙烯酞胺(HPAM)月,,型铝)体系形成的以分子内交联为主的几个分子间编号号分子量/10水解度%生产厂家.KYKYI〕A一22500264聚,M)北京恒交联为辅的非三维网络结构的凝胶体系具有流.D1一1600~1900250大庆助剂。.体转向和聚合物的双重作用Cl】3体系的成胶砚一1100~1400250大庆助剂、、、时间和强度取决于聚合物浓度聚交比矿化度、。.温度交联剂的配法和放置时间等[z]12交联体系的配制柠檬酸铝是柠檬酸根离子和铝离子的络合聚合物溶液的配制采用Litman闭推荐的混,,物。当聚合物和柠檬酸铝混合后,柠檬酸铝络合配方法即先用清水配聚合物母液再稀释到设计物逐渐释放出铝离子,铝离子再与聚合物分子逐的实验浓度。渐发生交联反应,所以,体系具有延缓交联的特采用不同的柠檬酸三钠/氯化铝比例,用蒸馏。,a性通过调整柠檬酸根离子与铝离子的配比可以水配制成柠檬酸三钠溶液用NOH调节pH值。,控制柠檬酸铝络合物释放出铝离子速度的快慢,到6一7其中保持每种交联剂溶液中铝的浓度,,达到控制交联时间的目的,以实现深度调剖。经不变改变柠檬酸根离子的浓度柠檬酸三钠与氯.。、::过近20年的发展,国内外学者已经对配方体系化铝质量比从12到105为了尽量消除放,和评价方法等方面进行了大量研究,取得了许多置时间对成胶的影响交联剂在配制好之后放置,。。、进展但对交联剂配制方法对成胶性质时间等10天后方可使用超过15天重新配制影响都未见详细报道。商业用柠檬酸铝和实验室配制交联体系采用的加人顺序为清水一盐,,合成的柠檬酸铝中柠檬酸根和铝的质量比从1(KCI)一稳定剂(硫尿)一交联剂一聚合物母液,,.a。p:2到1:034不等,[23〕本文采用不同的柠檬摇匀用低浓度的NOH调节溶液H值6一7。酸三钠/氯化铝比例配置柠檬酸铝交联剂溶液,考放置在一定温度的烘箱下进行反应盐的浓度均。为5000mgL,稳定剂的浓度为1000nlgL察其对HPAM/柠檬酸铝胶联体系成胶时间和强//.。13实度的影响验装置粘度测定采用BrokfieldDV一m+型粘度l实验收日:26一一.稿期0081811实:,,,验试剂作者简介宋丹1981年生西南石油大学在读硕士研究生。实验试剂包括三种部分水解聚丙烯酞胺(见主要从事提高采收率方向的研究石油地质与工程2007年第1期.一。计,剪切速率7345’用转变压力方法评价形表2是在60℃条件下用不同配方的交联剂配制成胶态分散凝胶的强度,实验测定TGU值采用的HPAM/柠檬酸铝胶联体系的粘度和转变压力。文献[5〕所采用的改进装置(见图1)数据,所用聚合物为KYPAM一2,聚交比(聚合物。,和铝的质量比)为20:1实验结果发现配制柠檬酸铝所用的柠檬酸三钠/氯化铝(即柠檬酸根离。子/铝离子)的质量比越低,成胶越快这是因为柠檬酸根离子/铝离子的比值越大,形成柠檬酸铝络合物的稳定性越好,释放铝离子的速度越慢;相反,柠檬酸根离子/铝离子的比值越小,柠檬酸铝释放铝离子的速度就越快。因此,在相同条件下,铝离子释放快,在某一个时刻浓度就越高,与聚合图1转变压力测最装置示意图物分子发生分子间和分子内交联的机会都大大增,。1一压力源;2一精密压力表;3一量筒;加成胶速度加快;.4一五层10目筛网5一不锈钢管在柠檬酸根离子/铝离子比例大于1:08时候,形成的体系没有转变压力,粘度随着时间变化。.,