CN113340830B - 一种金属交联聚合物降解率的测量方法 - Google Patents

一种金属交联聚合物降解率的测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113340830B
CN113340830B CN202110889138.1A CN202110889138A CN113340830B CN 113340830 B CN113340830 B CN 113340830B CN 202110889138 A CN202110889138 A CN 202110889138A CN 113340830 B CN113340830 B CN 113340830B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
degradation
content
cross
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110889138.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113340830A (zh
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Songyuan Marine Petroleum Technology Co ltd
Beijing Petroreal Petroleum Technology Development Co ltd
Original Assignee
Songyuan Marine Petroleum Technology Co ltd
Beijing Petroreal Petroleum Technology Development Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Songyuan Marine Petroleum Technology Co ltd, Beijing Petroreal Petroleum Technology Development Co ltd filed Critical Songyuan Marine Petroleum Technology Co ltd
Priority to CN202110889138.1A priority Critical patent/CN113340830B/zh
Publication of CN113340830A publication Critical patent/CN113340830A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113340830B publication Critical patent/CN113340830B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/3103—Atomic absorption analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • G01N21/73—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using plasma burners or torches
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明提供一种金属交联聚合物降解率的测量方法，包括（1）获取得到金属交联聚合物中金属元素的含量；（2）对所述金属交联聚合物进行失水实验并测得失水实验所得滤液中的金属元素的含量，再将步骤（1）中所得金属元素的含量与滤液中的金属元素的含量做差获得实际参与交联的金属元素的含量；（3）对步骤（2）中失水后的金属交联聚合物进行降解并测得降解液中游离金属元素的含量；（4）根据降解液中游离金属元素的含量及实际参与交联的金属元素的含量计算得到所述金属交联聚合物的降解率。本发明的该方法不仅能准确、直观地测量不同金属交联聚合物的降解率，还能测量不同降解剂对不同金属交联聚合物的降解率，以便设计人员筛选合适的降解剂。

Description

一种金属交联聚合物降解率的测量方法
技术领域
本发明涉及一种金属交联聚合物降解率的测量方法，属于油田化学技术领域。
背景技术
目前由于国内储层浅层油藏非均质性强，适时注入金属交联聚合物进行调剖是改善区块产液剖面，提高水驱开发效果的重要手段之一。向油田注入金属交联聚合物后，虽然降解液粘度很低，但是由于破胶后软团粒堵塞物和硬团粒堵塞物同时存在，两者结合形成具有相当强度又具有一定变形性的堵塞，可充满整个地层孔隙，形成严密的堵塞层，大大降低地层渗透率，严重影响了储层油气的开采。如何彻底降解金属交联聚合物，以最大程度地恢复储层渗透率，从而恢复原油采收率是目前亟待解决的问题。
中国专利CN103666424A公开了一种聚合物降解剂，包括以下质量百分比的组分组成：硫酸铵70%，过硫酸铵5%-10%，氨基三亚甲基膦酸1%-3%，乙二胺四乙酸1%-2%，OP3%，十二烷基二甲基苄基氯化铵2%，余量为水。该聚合物降解剂可在较低温度下产生自由基，能使粘度非常大的聚合物溶液迅速降解成粘度接近于水的溶液，可以有效地解除聚合物溶液对地层的污染和伤害，恢复被污染地层的渗流能力，并且该聚合物降解剂现场应用效果好，工艺简单，对条件和设备要求不高，易于推广使用。
中国专利CN110498500A公开了聚合物降解剂及其制备方法、应用，属于油田污水处理技术领域，所述聚合物降解剂包括以下重量份数的组分：酚类化合物，10-15份；次氯酸钠，50-80份；硫脲，25-40份；碱性pH调节剂，5-8份；水，200-300份。该聚合物降解剂能够使聚合物链快速断裂降解为小分子化合物，对于各种聚合物均适用，具有适用范围广，且降解速度快，适用温度范围宽，降解能力强，对环境及注水井污染小的优点。
中国专利CN108359992A公开了一种降低强氧化性聚合物降解剂对油井管柱腐蚀的方法，包括：（1）将强氧化性聚合物降解剂溶解于水中，得到强氧化性聚合物降解剂溶液，该降解剂的质量百分比为1%；（2）将硅酸钠和三聚磷酸钠以1-4.6:0.5-2.3的质量比溶解于水中，常温下搅拌十分钟，得到不同配比的(Si-P)复合缓蚀剂水溶液；（3）将(Si-P)复合缓蚀剂水溶液用于降低钢材在强氧化性聚合物降解剂溶液中的腐蚀，所述硅酸钠和三聚磷酸钠在强氧化性聚合物降解剂溶液中总的质量百分比为0.15%-0.69%。其利用无机缓蚀剂与钢材界面原子间的结合力和吸附作用，在油井管柱表面形成保护膜，有效隔离金属表面与强氧化剂分子接触，降低强氧化性聚合物降解剂对油井管柱的腐蚀，具有广阔的市场应用前景。
中国专利CN102977237A公开了一种丙烯酰胺聚合物降解的方法，该方法步骤为：调节丙烯酰胺聚合物溶液的pH值为4-10，将邻苯三酚加入到丙烯酰胺聚合物溶液中，搅拌使邻苯三酚溶解，50-95℃恒温降解。与常规降粘剂对pH的要求较严格不同，邻苯三酚在降解时可适用于较大pH范围且能起到良好的降解效果，使用时可以忽略其浓度梯度。邻苯三酚降解效果受外界离子影响较小，因此在含盐聚丙烯酰胺污水的处理中有较好应用效果。
中国专利CN207600908U供了一种耐温耐压钻井液中聚合物降解评价实验装置，包括柱状承压容器和防腐内胆，其中，柱状承压容器底部设置底盖、上部设有与柱状承压容器连接的容器盖，容器盖轴向设有螺纹配合的柱塞，柱塞底部与设置在柱状承压容器上部开口处的压盖构成挤压配合；防腐内胆设置在柱状承压容器的底盖和压盖之间，防腐内胆为带有上盖密封配合的柱状筒体，外径小于柱状承压容器内径。该实验装置具有外形美观，结构简单合理，使用简便，抗腐蚀性好、耐温高、耐压力大等特点。
综上可见，现有技术对于聚合物降解的研究多是集中于降解剂、降解工艺和机理以及实验装置等的研究，未见关于交联聚合物降解率检测方法的研究。因此，提供一种新型的金属交联聚合物降解率的测量方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种金属交联聚合物降解率的测量方法。本发明所提供的该方法通过金属交联聚合物降解液中游离金属元素的含量占实际参与交联的金属元素的含量的百分比来确定金属交联聚合物的降解率。
为了实现以上目的，本发明提供了一种金属交联聚合物降解率的测量方法，其中，所述方法包括：
（1）获取得到金属交联聚合物中金属元素的含量；
（2）对所述金属交联聚合物进行失水实验并测得失水实验所得滤液中的金属元素的含量，再将步骤（1）中所得金属元素的含量与滤液中的金属元素的含量做差获得实际参与交联的金属元素的含量；
（3）对步骤（2）中失水后的金属交联聚合物进行降解并测得降解液中游离金属元素的含量；
（4）根据降解液中游离金属元素的含量及实际参与交联的金属元素的含量计算得到所述金属交联聚合物的降解率。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述金属交联聚合物包括铝交联聚丙烯酰胺、铬交联瓜尔胶和锆交联瓜尔胶中的一种或几种的组合。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，铬交联瓜尔胶包括铬交联羟丙基瓜尔胶和/或铬交联羧甲基瓜尔胶；锆交联瓜尔胶包括锆交联羟丙基瓜尔胶和/或锆交联羧甲基瓜尔胶。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述聚丙烯酰胺的分子量为400万-2500万。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，以铬交联瓜尔胶或锆交联瓜尔胶的总重量为100%计，其原料组成包括0.3-0.45wt%的瓜尔胶，0.12-0.15wt%的碳酸钠，0.8-1.0wt%的氯化钾，0.1-0.5wt%的四甲基氯化铵，0.005-0.5wt%的表面活性剂，0.1-0.5wt%的戊二醛，0.4-0.5wt%的氢氧化钠，0.4-0.6wt%的三氧化二铬或氧氯化锆以及余量的水。其中所述三氧化二铬或氧氯化锆用作金属交联剂。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述瓜尔胶包括羟丙基瓜尔胶或者羧甲基瓜尔胶等。当所述瓜尔胶为羟丙基瓜尔胶时，制备得到的铬交联瓜尔胶或锆交联瓜尔胶为铬交联羟丙基瓜尔胶或锆交联羟丙基瓜尔胶，当所述瓜尔胶为羧甲基瓜尔胶时，制备得到的铬交联瓜尔胶或锆交联瓜尔胶为铬交联羧甲基瓜尔胶或锆交联羧甲基瓜尔胶。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述表面活性剂包括OP-10等。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述铬交联瓜尔胶或锆交联瓜尔胶的制备方法包括以下具体步骤：
以铬交联瓜尔胶或锆交联瓜尔胶聚合物的总重量为100%计，常温下，向配液容器中加入98.575-96.9wt%的水，然后利用MYP11-2A恒温磁力搅拌器以1000r/min的转速进行搅拌，边搅拌边向水中加入0.3-0.45wt%的瓜尔胶，0.12-0.15wt%的碳酸钠，0.8-1.0wt%的氯化钾，0.1-0.5wt%的四甲基氯化铵，0.005-0.5wt%的表面活性剂，0.1wt%的戊二醛，继续搅拌1-2h后形成基液；
向基液中加入0.4-0.5wt%的氢氧化钠，以将基液的pH值调节至9-13；
再加入0.4-0.6wt%的三氧化二铬或氧氯化锆，用玻璃棒继续搅拌1-2min后即得到铬交联瓜尔胶或锆交联瓜尔胶聚合物。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，以铝交联聚丙烯酰胺的总重量为100%计，其原料组成包括0.1-0.2wt%的聚丙烯酰胺，0.3-0.4wt%的柠檬酸铝以及余量的水。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述铝交联聚丙烯酰胺的制备方法包括以下具体步骤：
以铝交联聚丙烯酰胺的总重量为100%计，常温下，向配液容器中加入96-94wt%的水，然后利用MYP11-2A恒温磁力搅拌器以1000r/min的转速进行搅拌，边搅拌边向水中加入0.1-0.2wt%的聚丙烯酰胺，持续搅拌1-2h后形成基液；
向所述基液中加入0.3-0.4wt%的柠檬酸铝，用玻璃棒搅拌1-2min后即得到铝交联聚丙烯酰胺聚合物。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述失水实验于高温高压动态失水仪或者高温高压滤失仪中进行。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述失水实验例如可为动态失水实验。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述失水实验的实验条件包括：温度在25oC以内，滤失压差为1-3.5MPa，转速为500-800r/min。
其中，本发明所用的高温高压动态失水仪、高温高压滤失仪均为常规设备，例如在本发明一具体实施例中，所述高温高压动态失水仪可为奥莱博（武汉）科技有限公司生产的OFITE高温高压动态失水仪，所述高温高压滤失仪可为肯测仪器（上海）有限公司生产的HTHP（高温高压）滤失仪。
本发明中，所述高温高压动态失水仪还可为青岛百瑞达石油机械制造有限公司生产的GGSD71型高温高压动态失水仪，其工作温度在25oC以内，滤失压差为1-3.5MPa，转速为800r/min。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，步骤（3）中，所述降解为于130oC以上的温度条件下高温热降解2h以上。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，步骤（3）中，所述降解包括向失水后的金属交联聚合物中加入降解剂后于90-130℃降解2h以上。如在本发明一具体实施例中，所述降解包括向失水后的金属交联聚合物中加入降解剂后于90℃高温降解2h以上。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述方法还包括根据加入降解剂后所获得的金属交联聚合物的降解率以及加入降解剂后所得降解液对地层油相渗透率损害情况筛选用于降解金属交联聚合物的降解剂；
其中，所述筛选的目的为筛选得到加入降解剂后所获得的金属交联聚合物的降解率较高且加入降解剂后所得降解液对地层油相渗透率的损害率较低的金属交联聚合物；优选地，所述筛选包括当加入降解剂后所获得的金属交联聚合物的降解率≥85wt%，加入降解剂后所得降解液对地层油相渗透率的损害率≤20%时，确定所述降解剂为适用于降解所述金属交联聚合物的降解剂。
由此，本发明所提供的所述方法不但可以实现金属交联聚合物降解率的测量，还可以用于浅层调剖、调驱用铝交联聚合物等产品降解用降解剂的筛选以及低渗、特低渗透、致密油气、页岩油等非常规储层压裂用锆交联聚合物、铬交联聚合物等产品降解用降解剂的筛选，通过本发明提供的方法筛选出的降解剂可使金属交联聚合物更彻底地降解，且所得降解液对储层伤害率较低，进而可最大限度提高油气采收率。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，所述降解剂包括过硫酸铵、盐酸、柠檬酸、生物酸中的一种或几种的组合。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，以所述失水后的金属交联聚合物的总重量为100%计，所述过硫酸铵的加入量为0.01-0.02wt%，所述盐酸的加入量为5-20wt%，所述柠檬酸的加入量为0.5-2wt%，所述生物酸的加入量为0.2-0.5wt%。
其中，本发明所用的生物酸为常规物质，其可以通过商购获得，也可以于实验室制得。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，步骤（1）中，利用原子吸收光谱仪或电感耦合等离子体发射光谱仪获取得到金属交联聚合物中金属元素的含量。
本发明中，所述金属交联聚合物可通过商购获得，也可以于实验室制备得到；当所述金属交联聚合物为通过商购获得时，可利用原子吸收光谱仪或电感耦合等离子体发射光谱仪获取得到所述金属交联聚合物中金属元素的含量；当所述金属交联聚合物为于实验室制备得到时，可以根据制备金属交联聚合物时所用原料组分的用量以及最终制备得到的金属交联聚合物的重量等数据计算得到金属交联聚合物中金属元素的含量。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，步骤（2）及步骤（3）中，利用电感耦合等离子体发射光谱仪分别测得失水实验所得滤液中的金属元素的含量及降解液中游离金属元素的含量。
其中，本发明所用的电感耦合等离子体发射光谱仪也为本领域常规设备，如在本发明一具体实施例中，所述电感耦合等离子体发射光谱仪可为江苏天瑞仪器公司生产的产品型号为ICP2000的电感耦合等离子体发射光谱仪，可用于测定各种物质中常量、微量、痕量金属或非金属的含量。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式，其中，步骤（4）中，根据降解液中游离金属元素的含量及实际参与交联的金属元素的含量按照如下公式1）计算得到所述金属交联聚合物的降解率：
Figure 435402DEST_PATH_IMAGE001
公式1）；
公式1）中，y为金属交联聚合物的降解率，wt%；
a 0 为金属交联聚合物中金属元素的含量，单位为g，a 1 为失水实验所得滤液中的金属元素的含量，单位为g，a 0 -a 1 为实际参与交联的金属元素的含量，单位为g；
a 2 为降解液中游离金属元素的含量，单位为g。
本发明所提供的金属交联聚合物降解率的测量方法不仅能准确、直观地测量不同金属交联聚合物的降解率，还能准确、直观地测量不同降解剂对不同金属交联聚合物的降解率并根据降解率数据确定降解剂的破胶程度或者破胶性能，以便于设计人员筛选合适的降解剂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的金属交联聚合物降解率的测量方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种金属交联聚合物降解率的测量方法，其工艺流程图如图1所示，从图1中可以看出，所述方法包括：
S1：配制金属交联聚合物并获取得到金属交联聚合物中金属元素的含量：
常温下，向配液容器中加入482.65g的自来水，然后利用MYP11-2A恒温磁力搅拌器以1000r/min的转速进行搅拌，边搅拌边向自来水中加入2.25g的羟丙基瓜尔胶，0.6g的碳酸钠，4g的氯化钾，2.5g的四甲基氯化铵，2.5g的表面活性剂OP-10，0.5g的戊二醛，机械搅拌1-2h后形成基液；
向所述基液中加入2g的氢氧化钠调节基液的pH值至9-13；
再加入3g的三氧化二铬，用玻璃棒搅拌1-2min后即得到铬交联羟丙基瓜尔胶，共计500g；
计算得到初始加入铬交联羟丙基瓜尔胶中铬元素含量，即铬交联羟丙基瓜尔胶中铬元素的含量为2.053g；
S2：获取得到实际参与交联的金属元素的含量：
采用GGSD71型高温高压动态失水仪于常温（25oC），滤失压差为3.5MPa，转速为800r/min的条件下对所述铬交联羟丙基瓜尔胶进行失水试验，收集滤液，采用江苏天瑞仪器公司生产的产品型号为ICP2000的电感耦合等离子体发射光谱仪测得滤液中的铬元素的含量，为0.6g，再将S1中所得铬元素的含量与滤液中的铬元素含量做差获得实际参与交联的铬元素的含量，为1.453g；
S3：获取得到降解液中游离金属元素的含量：
以步骤S2中失水后的铬交联羟丙基瓜尔胶的总重量为100%计，向步骤S2中失水后的铬交联羟丙基瓜尔胶中加入0.01wt%的过硫酸铵，再将所得混合物置于老化罐中并于90℃破胶（降解）3h，利用流速粘度计（本领域常规设备）测得降解液的表观粘度为3mPa·s，取降解液的上层清液，再利用江苏天瑞仪器公司生产的产品型号为ICP2000的电感耦合等离子体发射光谱仪测得降解液中游离铬元素的含量，为1.2496g；
S4：计算所述金属交联聚合物的降解率：
根据降解液中游离铬元素的含量及实际参与交联的铬元素的含量按照如上公式1）计算得到所述铬交联羟丙基瓜尔胶的降解率，本实施例中所计算得到的降解率为86.0wt%。
实施例2
本实施例提供了一种金属交联聚合物降解率的测量方法，其工艺流程图如图1所示，从图1中可以看出，所述方法包括：
S1：配制金属交联聚合物并获取得到金属交联聚合物中金属元素的含量：
常温下，向配液容器中加入484.65g的自来水，然后利用MYP11-2A恒温磁力搅拌器以1000r/min的转速进行搅拌，边搅拌边向自来水中加入2.25g的羟丙基瓜尔胶，0.6g的碳酸钠，4g的氯化钾，2.5g的四甲基氯化铵，2.5g的表面活性剂OP-10，0.5g的戊二醛，机械搅拌1-2h后形成基液；
向所述基液中加入2g的氢氧化钠调节基液的pH值至9-13；
再加入3g的三氧化二铬，用玻璃棒搅拌1-2min后即得到铬交联羟丙基瓜尔胶，共计500g；
计算得到初始加入铬交联羟丙基瓜尔胶中铬元素含量，即铬交联羟丙基瓜尔胶中铬元素的含量为2.053g；
S2：获取得到实际参与交联的金属元素的含量：
采用GGSD71型高温高压动态失水仪于常温（25oC），滤失压差为3.5MPa，转速为800r/min的条件下对所述铬交联羟丙基瓜尔胶进行失水试验，收集滤液，采用江苏天瑞仪器公司生产的产品型号为ICP2000的电感耦合等离子体发射光谱仪测得滤液中的铬元素的含量，为0.6g，再将S1中所得铬元素的含量与滤液中的铬元素的含量做差获得实际参与交联的铬元素的含量，为1.453g；
S3：获取得到降解液中游离金属元素的含量：
以步骤S2中失水后的铬交联羟丙基瓜尔胶的总重量为100%计，向步骤S2中失水后的铬交联羟丙基瓜尔胶中加入0.02wt%的过硫酸铵，再将所得混合物置于老化罐中并于90℃破胶（降解）3h，利用流速粘度计（本领域常规设备）测得降解液的表观粘度为3mPa·s，取降解液的上层清液，再利用江苏天瑞仪器公司生产的产品型号为ICP2000的电感耦合等离子体发射光谱仪测得降解液中游离铬元素的含量，为1.2641g；
S4：计算所述金属交联聚合物的降解率：
根据降解液中游离铬元素的含量及实际参与交联的铬元素的含量按照如上公式1）计算得到所述铬交联羟丙基瓜尔胶的降解率，本实施例中所计算得到的降解率为87.0wt%。
实施例3
本实施例提供了一种金属交联聚合物降解率的测量方法，其工艺流程图如图1所示，从图1中可以看出，所述方法包括：
S1：配制金属交联聚合物并获取得到金属交联聚合物中金属元素的含量：
常温下，向配液容器中加入484.65g的自来水，然后利用MYP11-2A恒温磁力搅拌器以1000r/min的转速进行搅拌，边搅拌边向自来水中加入2.25g的羟丙基瓜尔胶，0.6g的碳酸钠，4g的氯化钾，2.5g的四甲基氯化铵，2.5g的表面活性剂OP-10，0.5g的戊二醛，机械搅拌1-2h后形成基液；
向所述基液中加入2g的氢氧化钠调节基液的pH值至9-13；
再加入3g的三氧化二铬，用玻璃棒搅拌1-2min后即得到铬交联羟丙基瓜尔胶，共计500g；
计算得到初始加入铬交联羟丙基瓜尔胶中铬元素含量，即铬交联羟丙基瓜尔胶中铬元素的含量为2.053g；
S2：获取得到实际参与交联的金属元素的含量：
采用GGSD71型高温高压动态失水仪于常温（25oC），滤失压差为3.5MPa，转速为800r/min的条件下对所述铬交联羟丙基瓜尔胶进行失水试验，收集滤液，采用江苏天瑞仪器公司生产的产品型号为ICP2000的电感耦合等离子体发射光谱仪测得滤液中的铬元素的含量，为0.6g，再将S1中所得铬元素的含量与滤液中的铬元素的含量做差获得实际参与交联的铬元素的含量，为1.453g；
S3：获取得到降解液中游离金属元素的含量：
以步骤S2中失水后的铬交联羟丙基瓜尔胶的总重量为100%计，向步骤S2中失水后的铬交联羟丙基瓜尔胶中加入0.015wt%的过硫酸铵，再将所得混合物置于老化罐中并于90℃破胶（降解）3h，利用流速粘度计（本领域常规设备）测得降解液的表观粘度为3mPa·s，取降解液的上层清液，再利用江苏天瑞仪器公司生产的产品型号为ICP2000的电感耦合等离子体发射光谱仪测得降解液中游离铬元素的含量，为1.2932g；
S4：计算所述金属交联聚合物的降解率：
根据降解液中游离铬元素的含量及实际参与交联的铬元素的含量按照如上公式1）计算得到所述铬交联羟丙基瓜尔胶的降解率，本实施例中所计算得到的降解率为89.0wt%。
实施例4
本实施例分别采用以上实施例1-3中的降解液进行物理模拟实验，其中，所述物理模拟实验具体包括：
将一根油相渗透率均为10mD的长岩心一分为三，向所得三根短岩心中分别注入2PV的以上实施例1、实施例2和实施例3中的降解液，再于常温下分别测定三者的煤油渗透率，所测得的煤油渗透率分别为8.9mD、9.0mD和9.2mD，对应计算得到实施例1、实施例2和实施例3中的降解液对地层油相渗透率的损害率分别为11%、10%和8%。
实施例1-实施例3中，针对铬交联羟丙基瓜尔胶体系，加入不同含量的同种降解后于相同测试条件下测得的降解率结果如下所示：0.015wt%的过硫酸铵对铬交联羟丙基瓜尔胶的降解率>0.02wt%的过硫酸铵对铬交联羟丙基瓜尔胶的降解率>0.01wt%的过硫酸铵对铬交联羟丙基瓜尔胶的降解率；同时结合对实施例1-3中的降解液进行的物理模拟实验所获得的实验结果可知，实施例3中的降解液对地层油相渗透率的损害率最小，由此表明，浓度为0.015wt%的过硫酸铵对铬交联羟丙基瓜尔胶的降解率最高，即降解性能最好且由其形成的降解液对地层油相渗透率的损害最低，综合考虑降解率和降解液对岩心油相渗透率的损害两个指标，本发明实施例中选择浓度为0.015wt%的过硫酸铵为铬交联羟丙基瓜胶聚合物降解剂。
综上所述，本发明实施例中所提供的方法不但可以实现金属交联聚合物降解率的测量，还可以用于浅层调剖、调驱用铝交联聚合物等产品降解用降解剂的筛选以及低渗、特低渗透、致密油气、页岩油等非常规储层压裂用锆交联聚合物、铬交联聚合物等产品降解用降解剂的筛选，通过本发明提供的方法筛选出的降解剂可使金属交联聚合物更彻底地降解，且所得降解液对储层伤害率较低，进而可最大限度提高油气采收率。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。

Claims (15)

1.一种金属交联聚合物降解率的测量方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）获取得到制备金属交联聚合物时，初始加入的金属元素的含量；
（2）对所述金属交联聚合物进行失水实验并测得失水实验所得滤液中的金属元素的含量，再将步骤（1）中所得金属元素的含量与滤液中的金属元素的含量做差获得实际参与交联的金属元素的含量；
（3）对步骤（2）中失水后的金属交联聚合物进行降解并测得降解液中游离金属元素的含量；
（4）根据降解液中游离金属元素的含量及实际参与交联的金属元素的含量计算得到所述金属交联聚合物的降解率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属交联聚合物包括铝交联聚丙烯酰胺、铬交联瓜尔胶和锆交联瓜尔胶中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的分子量为400万-2500万。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以铬交联瓜尔胶或锆交联瓜尔胶的总重量为100%计，其原料组成包括0.3-0.45wt%的瓜尔胶，0.12-0.15wt%的碳酸钠，0.8-1.0wt%的氯化钾，0.1-0.5wt%的四甲基氯化铵，0.005-0.5wt%的表面活性剂，0.1-0.5wt%的戊二醛，0.4-0.5wt%的氢氧化钠，0.4-0.6wt%的三氧化二铬或氧氯化锆以及余量的水。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以铝交联聚丙烯酰胺的总重量为100%计，其原料组成包括0.1-0.2wt%的聚丙烯酰胺，0.3-0.4wt%的柠檬酸铝以及余量的水。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述失水实验于高温高压动态失水仪或者高温高压滤失仪中进行。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述失水实验的实验条件包括：温度在25oC以内，滤失压差为1-3.5MPa，转速为500-800r/min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述降解为于130oC以上的温度条件下热降解2h以上。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述降解包括向失水后的金属交联聚合物中加入降解剂后于90-130℃降解2h以上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括根据加入降解剂后所获得的金属交联聚合物的降解率以及加入降解剂后所得降解液对地层油相渗透率损害情况筛选用于降解金属交联聚合物的降解剂；
其中，所述筛选包括当加入降解剂后所获得的金属交联聚合物的降解率≥85wt%，加入降解剂后所得降解液对地层油相渗透率的损害率≤20%时，确定所述降解剂为适用于降解所述金属交联聚合物的降解剂。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述降解剂包括过硫酸铵、盐酸、柠檬酸、生物酸中的一种或几种的组合。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，以所述失水后的金属交联聚合物的总重量为100%计，所述过硫酸铵的加入量为0.01-0.02wt%，所述盐酸的加入量为5-20wt%，所述柠檬酸的加入量为0.5-2wt%，所述生物酸的加入量为0.2-0.5wt %。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，利用原子吸收光谱仪或电感耦合等离子体发射光谱仪获取得到金属交联聚合物中金属元素的含量。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）及步骤（3）中，利用电感耦合等离子体发射光谱仪分别测得失水实验所得滤液中的金属元素的含量及降解液中游离金属元素的含量。
15.根据权利要求1-14任一项所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，根据降解液中游离金属元素的含量及实际参与交联的金属元素的含量按照如下公式1）计算得到所述金属交联聚合物的降解率：
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
公式1）；
公式1）中，y为金属交联聚合物的降解率，wt%；
a 0 为金属交联聚合物中金属元素的含量，单位为g，a 1 为失水实验所得滤液中的金属元素的含量，单位为g，a 0 -a 1 为实际参与交联的金属元素的含量，单位为g；
a 2 为降解液中游离金属元素的含量，单位为g。
CN202110889138.1A 2021-08-04 2021-08-04 一种金属交联聚合物降解率的测量方法 Active CN113340830B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110889138.1A CN113340830B (zh) 2021-08-04 2021-08-04 一种金属交联聚合物降解率的测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110889138.1A CN113340830B (zh) 2021-08-04 2021-08-04 一种金属交联聚合物降解率的测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113340830A CN113340830A (zh) 2021-09-03
CN113340830B true CN113340830B (zh) 2021-11-02

Family

ID=77480553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110889138.1A Active CN113340830B (zh) 2021-08-04 2021-08-04 一种金属交联聚合物降解率的测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113340830B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006184109A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Mitsubishi Rayon Co Ltd ポリマー中の超微量金属分析方法
CN102879346A (zh) * 2012-09-29 2013-01-16 神华集团有限责任公司 聚合物树脂中金属元素含量的测定方法
CN111157650A (zh) * 2020-01-07 2020-05-15 中国电子技术标准化研究院 一种电子电气产品的聚合物材料中六价铬含量的离子色谱检测方法
CN111965064A (zh) * 2020-07-20 2020-11-20 东营同博石油电子仪器有限公司 自动控制型中压滤失仪及控制方法
CN112147130A (zh) * 2020-09-29 2020-12-29 浙江巨化技术中心有限公司 一种测定聚偏氟乙烯树脂中金属元素含量的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006184109A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Mitsubishi Rayon Co Ltd ポリマー中の超微量金属分析方法
CN102879346A (zh) * 2012-09-29 2013-01-16 神华集团有限责任公司 聚合物树脂中金属元素含量的测定方法
CN111157650A (zh) * 2020-01-07 2020-05-15 中国电子技术标准化研究院 一种电子电气产品的聚合物材料中六价铬含量的离子色谱检测方法
CN111965064A (zh) * 2020-07-20 2020-11-20 东营同博石油电子仪器有限公司 自动控制型中压滤失仪及控制方法
CN112147130A (zh) * 2020-09-29 2020-12-29 浙江巨化技术中心有限公司 一种测定聚偏氟乙烯树脂中金属元素含量的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"EDTA络合滴定法检测交联剂乙酰丙酮铝的铝含量及纯度";赵朔 等;《信息记录材料》;20190531;第20卷(第5期);第17-20页 *
"用原子吸收光谱法测定交联聚合物中的铬含量";李俊花 等;《石油大学学报(自然科学版)》;20040430;第28卷(第2期);第111-113页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113340830A (zh) 2021-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Thomas Polymer flooding
CA2531982A1 (en) A hydrocarbon fluid composition and the method of use
CN111487172A (zh) 一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置及方法
US11912932B1 (en) Encapsulated polymer flooding method and system for enhancing oil recovery
CN112051190A (zh) 一种复合渗透酸渗透能力评价方法
Ding et al. Experimental investigation of bypassed-oil recovery via CO2 soaking and huff and puff injection: Effects of miscibility and bypassed-oil size
CN113340830B (zh) 一种金属交联聚合物降解率的测量方法
Bai et al. Use of a polymer gel for killing a high-temperature and high-pressure gas well
Wang et al. Remaining oil distribution in models with different heterogeneities after CO2 WAG injection: Visual research by nuclear magnetic resonance technique
Wang et al. Optimization of Hydrolyzed Polyacrylamide/Chromium (III)-Acetate Gel-Plugging Process after Preflush Crosslinker in Fractured Extralow Permeability Reservoir at Moderate Temperature
CN110305644B (zh) 一种降漏失柔性胶粒洗井液的制备及其应用
Hao et al. Using starch graft copolymer gel to assist the CO 2 huff-n-puff process for enhanced oil recovery in a water channeling reservoir
CN113136185A (zh) 一种低温高矿化度油藏用有机堵水冻胶
Li et al. Effects of fracturing fluid composition and other factors on improving the oil imbibition recovery of shale reservoir
CN110317289B (zh) 一种油田化学采油用聚丙烯酰胺纳米微球调剖剂
Li et al. STUDY ON SENSITIVITY OF LOW-PERMEABILITY RESERVOIRS OF WUQI OILFIELD CHANG 6.
Prado et al. Evaluation of the effect of oil viscosity on the disproportionate permeability reduction of a polymeric gel used for controlling excess water production
Taabbodi et al. Application of in-depth gel placement for water and carbon dioxide conformance control in carbonate porous media
CN219475332U (zh) 碳酸盐岩心酸化溶蚀实验装置
CN112651123B (zh) 一种三元复合驱注入方案设计方法
CN104119849A (zh) 冻胶-纤维复合堵剂及其制备方法
CN112362538B (zh) 获取表面活性剂穿透岩石深度的方法
Liu et al. CO2-EOR in fractured ultra-low permeability reservoirs: problems and remedial measures
CN110872504B (zh) 一种耐酸强凝胶堵剂及其制备方法
CN111592867B (zh) 一种油基选择性暂堵剂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant