驅油用聚合物檢測的重要性及技術要點
在油田三次采油技術中,驅油用聚合物(如部分水解聚丙烯酰胺HPAM)通過提高注入水的粘度、改善流度比來擴大波及體積,已成為提高石油采收率(EOR)的核心材料。其性能直接決定了驅油效果和經濟效益,而聚合物質量受原料純度、生產工藝、儲存條件等多因素影響。因此,建立完善的驅油用聚合物檢測體系,成為保障油田化學驅技術成功應用的關鍵環節。針對驅油用聚合物的特性,檢測項目需覆蓋理化性能、流變特性和長期穩定性等多維度指標,確保其在高溫高鹽油藏環境下仍能維持預期性能。
核心檢測項目及方法
1. 分子量及分子量分布檢測
采用烏氏粘度計法或凝膠滲透色譜法(GPC)測定聚合物的重均分子量(Mw)及分子量分布(PDI)。分子量直接影響溶液粘度,要求HPAM分子量一般在1000-2500萬之間,分布指數≤3.0。油田現場通常通過特性粘度推算分子量,實驗室則需精確測定分子量分布曲線。
2. 水解度測定
通過酸堿滴定法或核磁共振(1H-NMR)檢測聚合物中羧酸基團含量,計算水解度(通常要求18-28%)。水解度影響耐鹽性和吸附損耗,需與油藏礦化度匹配。當水解度偏高時,需警惕鈣鎂離子導致的溶液濁度上升問題。
3. 溶液粘度特性檢測
使用布氏粘度計在45℃、7.34s-1剪切速率下測定0.1-0.3%濃度聚合物溶液的粘度值。要求表觀粘度≥30mPa·s(礦化度5000mg/L條件)。同時需進行剪切穩定性測試,記錄經過高速剪切后的粘度保留率(應>70%)。
4. 溶解性能檢測
通過目視法、濁度儀測定溶液透光率(需>90%),并記錄完全溶解時間(應<2小時)。實驗室采用激光粒度分析儀監測顆粒溶脹過程,現場通過過濾器堵塞系數(≤1.5)評估溶解質量。溶解不完全會導致注入壓力異常升高。
5. 熱穩定性與長期老化測試
在模擬油藏溫度(如75℃)下進行180天加速老化實驗,監測粘度保留率(應>60%)。需配合氧化劑(如硫脲)添加試驗,評估抗氧化能力。高溫條件下還需檢測分子鏈斷裂導致的分子量下降幅度。
6. 巖心驅替實驗驗證
通過人造或天然巖心進行驅油效率對比實驗,測定聚合物驅的采收率提升幅度(通常要求比水驅提高8-15%)。同時監測阻力系數(RF>10)和殘余阻力系數(RRF>2),評估聚合物在地層中的有效作用能力。
質量控制的關鍵節點
除上述技術指標外,需嚴格檢測固含量(≥88%)、殘留丙烯酰胺單體(≤0.05%)、篩余物(≤0.5%)等基礎質量參數。建議建立基于Q/SY 183-2015等行業標準的全流程檢測體系,結合在線監測與實驗室分析,確保每批聚合物產品滿足高溫高鹽油藏的嚴苛要求。

