驱油用聚合物检测的重要性及技术要点
在油田三次采油技术中,驱油用聚合物(如部分水解聚丙烯酰胺HPAM)通过提高注入水的粘度、改善流度比来扩大波及体积,已成为提高石油采收率(EOR)的核心材料。其性能直接决定了驱油效果和经济效益,而聚合物质量受原料纯度、生产工艺、储存条件等多因素影响。因此,建立完善的驱油用聚合物检测体系,成为保障油田化学驱技术成功应用的关键环节。针对驱油用聚合物的特性,检测项目需覆盖理化性能、流变特性和长期稳定性等多维度指标,确保其在高温高盐油藏环境下仍能维持预期性能。
核心检测项目及方法
1. 分子量及分子量分布检测
采用乌氏粘度计法或凝胶渗透色谱法(GPC)测定聚合物的重均分子量(Mw)及分子量分布(PDI)。分子量直接影响溶液粘度,要求HPAM分子量一般在1000-2500万之间,分布指数≤3.0。油田现场通常通过特性粘度推算分子量,实验室则需精确测定分子量分布曲线。
2. 水解度测定
通过酸碱滴定法或核磁共振(1H-NMR)检测聚合物中羧酸基团含量,计算水解度(通常要求18-28%)。水解度影响耐盐性和吸附损耗,需与油藏矿化度匹配。当水解度偏高时,需警惕钙镁离子导致的溶液浊度上升问题。
3. 溶液粘度特性检测
使用布氏粘度计在45℃、7.34s-1剪切速率下测定0.1-0.3%浓度聚合物溶液的粘度值。要求表观粘度≥30mPa·s(矿化度5000mg/L条件)。同时需进行剪切稳定性测试,记录经过高速剪切后的粘度保留率(应>70%)。
4. 溶解性能检测
通过目视法、浊度仪测定溶液透光率(需>90%),并记录完全溶解时间(应<2小时)。实验室采用激光粒度分析仪监测颗粒溶胀过程,现场通过过滤器堵塞系数(≤1.5)评估溶解质量。溶解不完全会导致注入压力异常升高。
5. 热稳定性与长期老化测试
在模拟油藏温度(如75℃)下进行180天加速老化实验,监测粘度保留率(应>60%)。需配合氧化剂(如硫脲)添加试验,评估抗氧化能力。高温条件下还需检测分子链断裂导致的分子量下降幅度。
6. 岩心驱替实验验证
通过人造或天然岩心进行驱油效率对比实验,测定聚合物驱的采收率提升幅度(通常要求比水驱提高8-15%)。同时监测阻力系数(RF>10)和残余阻力系数(RRF>2),评估聚合物在地层中的有效作用能力。
质量控制的关键节点
除上述技术指标外,需严格检测固含量(≥88%)、残留丙烯酰胺单体(≤0.05%)、筛余物(≤0.5%)等基础质量参数。建议建立基于Q/SY 183-2015等行业标准的全流程检测体系,结合在线监测与实验室分析,确保每批聚合物产品满足高温高盐油藏的严苛要求。

