聚丙烯酰胺微球在油田调剖堵水中的应用研究进展

聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺是一种用途广、效能高的水溶性聚合物，广泛应用于水处理、造纸、纺织印染、矿冶、医药、油气田开发等多个领域，并且越来越受到人民的关注。

在油气田开发过程中，聚丙烯酰胺在聚合物驱、调剖堵水、防膨抑砂、采出污水处理、酸化等多个领域发挥着重要作用，但目前使用较多的聚丙烯酰胺干粉溶解时溶胀阶段较长，溶解速度缓慢，需要配置大型的溶解和熟化设备，占用空间大，在一些特殊场所使用受到限制，例如海洋平台作业。

分散聚合法合成的聚丙烯酰胺乳液具有优良的溶解性能，现场使用方便，并且对环境友好，在油田开发过程中有广阔的应用前景。

我国调剖堵水技术的研究与应用可追溯到20世纪50年代末,60至70年代主要以油井堵水为主"80年代初随着聚合物及其交联凝胶的出现,注水井调剖技术迅速发展,不论是堵水还是调剖,均以高强度堵剂为主,作用机理多为物理屏障式堵塞"90年代,油田进人高含水期,调剖堵水技术也进人发展的鼎盛期,由单井处理发展到以调剖堵水措施为主的区块综合治理"进入21世纪后,油田普遍高含水,油藏原生非均质及长期水驱使非均质性进一步加剧,油层中逐渐形成高渗通道或大孔道,使地层压力场!流线场形成定势,油水井间形成水流优势通道,造成水驱/短路,严重影响油藏水驱开发效果"加之对高含水油藏现状认识的局限性,常规调剖堵水技术无法满足油藏开发需要,因而,作用及影响效果更大的深部调剖(调驱)技术获得快速发展,改善水驱的理论认识及技术发展进人了一个新阶段"分析我国堵水调剖技术的研究内容和应用规模,其发展大体经历了4个阶段"¹50至70年代,油井堵水为主,堵剂材料主要是水泥!树脂!活性稠油!水玻璃/抓化钙等"º70至80年代,随着聚合物及其交联凝胶的出现,堵水调剖剂研制得以迅速发展,以强凝胶堵剂为主,作用机理多为物理屏障式堵塞,以调整近井地层吸水剖面及产液剖面为目的"遭为"年代,油田进人高含水期,调剖技术进人鼎盛期,因处理目的不同,油田应用的堵剂体系有近100种。

类型 地层深部 堵调剂
名称
组成
特性 凝胶、可流 动、分子内 交联
用途 地层深部（1/2-1/3 井距）调、驱 地层渗透率变异系 数0.75-0.85
胶体分散 聚合物：分子量1200万、水 凝胶 解度25-35% 交联剂：柠檬酸铝 羧酸铬（ Ⅲ） 防窜剂 阴离子聚合物：分子量1000 万、水解度25-35%；阳离子 聚合物：分子量400万，阳离 子度30-50%
封堵高渗透层
微裂缝填充
聚合物类堵水调剖剂
• 基本组成
聚合物 交联剂 助剂
• 基本原理
聚合物与交联剂（引发剂）和(或)助剂在一定的 油藏条件下（温度、水质）发生化学反应，聚合 物线性结构变为体型结构，封堵高渗层带、大孔 道、裂缝
• 基本特征
配置液流变性好、可优先进入高渗透层或孔道 生成凝胶有好的粘弹性、整体性 具有延缓交联特性，适用于近井、深部调剖 凝胶体吸附性和滞留性好
油田化学研究新成果、新技术、新工艺
油田化学堵水调剖技术
报告人：王洪关
中国石油勘探开发研究院油田化学所
2003年2月
堵水调剖技术的概述
油田化学堵水调剖剂
油田化学堵水调剖的新进展
油田化学堵水调剖的发展重点、方向
堵水调剖技术的概述
我国目前油田注水开发的现状
我国东部油田大都进入“双高“（高含水、高采出程度）开发阶 段，集团公司总体也已进入“双高”和稳产临界阶段，老油区多年 强化开采，地下剩余油高度分散，多年综合治理使得层间、平面等 差异逐渐变小，调整余地越来越小，以大庆为代表的高含水老油田， 经过多年的开发调整和高产稳产，目前面临着“一失衡、三高、三 差、三个加快、三个基本到位”的开发形式，稳产难度大
堵水调剖的作用

聚丙烯酰胺合成技术及其在油田开发中的应用1. 绪论1.1 油田开发对聚丙烯酰胺的需求1.2 聚丙烯酰胺的概念及应用1.3 研究目的与意义2. 聚丙烯酰胺合成技术2.1 聚丙烯酰胺的化学结构2.2 聚丙烯酰胺合成的方法2.3 聚丙烯酰胺的性质3. 聚丙烯酰胺在油田开发中的应用3.1 聚丙烯酰胺的作用3.2 聚丙烯酰胺的应用领域3.3 聚丙烯酰胺的优缺点4. 聚丙烯酰胺在油田增油中的应用实例4.1 聚丙烯酰胺在聚合物驱油中的应用4.2 聚丙烯酰胺在碱/聚合物驱油中的应用4.3 聚丙烯酰胺在微生物驱油中的应用5. 聚丙烯酰胺在油田污水处理中的应用5.1 油田污水的特点5.2 聚丙烯酰胺在油田污水处理中的应用5.3 聚丙烯酰胺处理油田污水的实例6. 结论6.1 聚丙烯酰胺的应用现状6.2 聚丙烯酰胺在油田开发中的未来展望6.3 研究工作的启示和建议1.1 油田开发对聚丙烯酰胺的需求随着世界能源需求的增加，油田的开发和利用成为了各国政府的重要战略。

油田是指地质构造和沉积环境所形成的地下含烃储层，在开采过程中难免会遇到各种问题。

其中一个重要的问题是采油剩余油储量较大，采收率低。

为了解决这一问题，人们研究出了一种叫做聚丙烯酰胺的化学物质，它可以增加采油剂的粘度、改善油水分离、提高油水分离效果，从而增加采收率，降低采油成本。

聚丙烯酰胺，是由丙烯酰胺单体聚合而成的高分子化合物。

它在油田开发中的作用很多，可以作为驱油剂，提高油的采收率；也可以用于油水分离和废水处理等方面。

因此，聚丙烯酰胺具有广泛的应用前景，成为油田开发中不可或缺的重要化学品之一。

1.2 聚丙烯酰胺的概念及应用聚丙烯酰胺是由单体丙烯酰胺（AM）以及交联剂等反应而成的高分子聚合物。

它具有很好的化学稳定性、红外光谱指纹特征、吸湿性以及很好的吸附性能等，适用于不同领域的应用。

在油田开发中，聚丙烯酰胺可以作为驱油剂，增加采收率；还可以作为分散剂和沉淀剂，提高废水的处理效率，降低环境污染。

聚丙烯酰胺微球在油田调剖堵水中的应用研究进展1. 前言- 调剖堵水在油田开发中的重要性- 微球作为调剖堵水材料的应用优势2. 聚丙烯酰胺微球的制备- 聚丙烯酰胺微球的制备方法- 制备参数的影响因素- 微球的性能评价3. 聚丙烯酰胺微球在调剖堵水中的应用- 微球作为压裂液的一部分进行堵水效果- 微球作为单独调剖液进行堵水效果- 微球与其他材料的联合应用4. 推广应用前景- 聚丙烯酰胺微球的优势与应用前景- 微球在油田开采中的其他应用- 微球在其他领域的应用5. 结论与展望- 聚丙烯酰胺微球在调剖堵水中的应用研究进展- 未来的研究方向与重点- 微球的应用前景与价值。

前言：随着国家经济的不断发展，中国的石油工业正经历着快速的发展时期。

而油田调剖堵水作为石油工业中的重要环节，已经成为了提高油田采收率的必要手段之一。

在采油过程中，由于受到油层结构、地质条件、石油沥青粘性等因素的影响，储层中的油气有时候无法被完全采出，这就需要通过调剖堵水的方式把油气从储层中驱出来。

同时，由于储层中的油气内含量较高，往往会造成开采难度增大、若干问题的出现，甚至特别是在三废排放的背景下，还会对环境产生很大的影响。

因此，通过合理的调剖注入工艺，一定程度上可以减小我们面对这些问题的影响。

在调剖堵水过程中，调剖堵水材料的选择至关重要。

聚丙烯酰胺微球由于其良好的物化性质，广泛应用于油田调剖堵水领域。

其制备过程简单，效率高，具备更优异的性能表现。

聚丙烯酰胺微球的优缺点：聚丙烯酰胺微球是以脂肪族和芳香族双环电解质为反应物，经控制缩合反应、采用简单的分散剂，制备成形的高分子微球体，拥有很好的去盐油凝胶性、超启三峰性流体性能。

其优点主要体现在以下几个方面。

首先，聚丙烯酰胺微球可以较好地与压裂液相容，从而在配制压裂液时可以直接将其纳入配比中。

这样在行进过程中，微球不会破碎散落，保持了堵水材料的效果。

其次，由于聚丙烯酰胺微球的特殊性能，其能够在储层中逐渐溶解，因此对地层的损伤非常小，完全可以和储层自身的物理和化学性质协调一致。

聚丙烯酰胺驱油剂在油田生产中的作用和效果1.驱油剂的原理和作用在石油生产中，驱油剂的作用主要体现在石油钻井和生产中，可以提高原油的采收率。

聚丙烯酰胺因其分子量大于同类聚合物而被广泛用于驱油剂。

驱油剂的主要作用原理是降低水-油流淌比，从而削减水的指进现象，从而调整水流的流变性。

它可以提高驱油剂的波及能力，从而提高油层的采收率。

2.聚丙烯酰胺驱油剂的应用为了增加驱油剂的效果，科学家们提高了其耐热性、抗剪切性和耐温性。

以丙烯酰胺为主要原料，引入刚性环侧基和疏水单体等特别结构单元，通过自由基共聚得到酸性疏水缔合聚丙烯酰胺。

在研究过程中发觉，酸性疏水缔合聚丙烯酰胺具有很强的耐盐性，其表观粘度可保证在60以下。

针对鲁克沁深层稠油无法大规模开发的问题，在相关科学家的攻击下，提高了水矿化度，优化了均聚物注入浓度，使稠油采收率达到1.98%。

对聚丙烯酰胺在大庆油田三元复合驱中的应用进行了研究，确定其稳定性较好。

三元是指聚丙烯酰胺、表面活性剂和碱。

采用三元复合驱可提高采收率10%-20%。

目前，三元复合驱在大庆油田的应用已经处于大规模工业化阶段。

大庆油田原油实际开采中，采用三元复合驱技术，采收率高于预期，平均提高18.5%-26.5%，说明聚丙烯酰胺作为驱油剂在油田生产中具有明显的效果。

3.驱油聚丙烯酰胺的作用3.1分子量的提高促进了吸附能力高分子量可以使聚丙烯酰胺的流体力学半径增大，从而提高驱油剂在油田生产中的吸附能力。

这种聚合物在我国很多油田生产过程中得到广泛应用。

然而，随着油田的不断开发，进一步开发的难度渐渐加大，聚丙烯酰胺类驱油剂在盐度较高、温度较低的油藏中的应用效果受到限制。

在生产过程中，吸附能力也受到限制，这是基于聚丙烯酰胺的分子量限制。

3.2疏水缔合促进粘度增加疏水缔合聚丙烯酰胺是由阴离子和阳离子单体、非离子和疏水单体聚合得到的。

这种聚丙烯酰胺产品具有很强的增粘性能，在高温高盐的前提下，粘度可超过30兆帕秒。

聚丙烯酰胺在油田生产中的作用机理
聚丙烯酰胺（PAM）是一种水溶性高分子聚合物，广泛应用于油
田生产中的水处理和增油作用。

其作用机理主要包括以下几个方面： 1. 水处理作用：PAM可以作为一种水处理剂，将水中的杂质和
悬浮物沉淀，从而提高水的透明度和清洁度。

这对于油田生产中的水源净化和环境保护具有重要意义。

2. 提高油水分离效率：PAM可以减少油水界面张力，增加油滴
的大小和重量，从而提高油水分离的效率。

这可以使生产过程更加高效和经济。

3. 沉淀控制：PAM可以与水中的沉淀物结合形成大颗粒物，从
而促进其沉淀和去除。

这可以避免沉淀物对管道和设备的堵塞和损坏，保证生产过程的顺畅进行。

4. 稳定泥浆：PAM可以作为一种稳定剂，增加泥浆的黏度和稳
定性，从而防止井壁坍塌和漏失。

这对于油井的开采和维护具有重要意义。

综上所述，PAM在油田生产中的作用机理非常重要，可以提高生产效率、节约能源、保护环境和减少损失。

因此，其应用前景广阔，具有很大的发展潜力。

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聚丙烯酰胺在油田生产中的应用摘要：聚丙烯酰胺（PAM）自身拥有特殊的分子结构、物理及化学性质理化性质，这使其在石油开采、造纸印刷等诸多行业均实现了广泛应用，其在石油开采实践中的应用情况备受关注，并且这类物质还被被叫做万能产品，伴随油田三次采油技术应用范围的拓展，PAM也实现了大范围推广。

本文在阐述PAM驱油机理的基础上，探究其作为驱油剂、压裂液以及堵水剂等在油田生产中的应用状况。

关键词：油田生产；聚丙烯酰胺；驱油机理；驱油剂；堵水剂引言PAM分子链之上分布着一定数量的极性基团，这些基团对水内的固体颗粒能产生较强耳朵吸附作用，使粒子间吸附在架桥构造之上或者电性出现中和，生成较大的絮状物，最后出现聚沉，可以用来阐述PAM被广泛用在絮凝沉淀工序内的原因。

PAM自身作为一种经典的聚合物驱油技术，在大庆、胜利、新疆等油田项目内都已经达到了工业化生产。

在相应生产工艺不断改革创新的背景下，PAM产品形式呈现出多样化特征，比如干粉、乳胶等，进一步拓展了其使用范畴。

1、PAM聚合物驱油机理（1）在PAM的作用下，石油层的油水流度比会大幅度降低，诱导分流量曲线走势出现较明显的波动，产油内的水分含量随之降低，增加采油速率。

（2）PAM能显著改善非均质水平面上水驱的粘性指数，提升平面范围波及运行效率。

在竖直方向，运用自身的高粘性，使后期水驱从高渗层顺利地整合至低渗层，在这样的工况下吸水厚度明显增加，垂直波范畴扩大，效率提高。

（3）PAM的分子链本体有较强的亲水性，当PAM经由孔隙时，运用自身的吸附、机械化捕集功能，使空隙渗透率大小出现明显改变，但未对油相渗透率指标产生较大的影响，视线了堵水不堵油。

（4）PAM明显改善了油水接口的粘弹性水平，使油滴或油膜更具易变性，这样就能顺利地通过各类型大小不等的孔道，微观驱油成效随之获得了很大的改善，采油工效大幅度增加。

2、PAM在石油生产中的实践应用2.1作驱油剂在石油钻采环节，通过投加驱油剂以辅助增加原油采收率，驱油剂的相对分子质量处于较高的水平（＞10×106），自身是常用的工业驱油剂类型。

调剖堵水用聚丙烯酰胺纳米微球的制备及应用调剖堵水技术在油田开发中具有重要的意义，可以有效阻止油井中的水窜进，提高油井的产油能力。

聚丙烯酰胺纳米微球作为一种新型的调剖剂具有良好的吸水性能和渗透能力。

本文将介绍聚丙烯酰胺纳米微球的制备方法以及在调剖堵水中的应用。

聚丙烯酰胺纳米微球制备的方法有很多种，常见的方法有原位聚合法、乳化-聚合法和溶液聚合法等。

其中，原位聚合法制备的聚丙烯酰胺纳米微球具有较小的粒径和较好的分散性，因此在调剖堵水中应用广泛。

原位聚合法的制备过程如下：首先将丙烯酰胺单体、交联剂和表面活性剂等原料加入反应器中，控制反应条件，在一定的温度和压力下进行聚合反应。

通过调节反应条件可以制备不同粒径的聚丙烯酰胺纳米微球。

在反应过程中，交联剂的加入可以提高聚丙烯酰胺纳米微球的稳定性和耐高温性能，表面活性剂的加入可以有效地控制聚合反应的速率和粒径分布。

调剖堵水中，聚丙烯酰胺纳米微球可以用于增加油藏温度和改变渗透性，以达到提高采油效果的目的。

聚丙烯酰胺纳米微球通过吸水膨胀，可以改变储层的渗透性，增大油井周围的有效渗透半径，提高油井的排油能力。

此外，聚丙烯酰胺纳米微球还可以在油藏中形成一层薄膜，阻止油水分离，减少水的渗进，从而减少水的产量，提高油井的产油能力。

在实际的调剖堵水中，需要考虑聚丙烯酰胺纳米微球的投量和注入方式。

一般情况下，聚丙烯酰胺纳米微球的投量为0.5-1.5%。

为了保证聚丙烯酰胺纳米微球的均匀分布，可以采用多井注入的方式，即同时在多口井注入调剖液，使调剖液均匀地分布在油藏中。

调剖堵水是油田开发中的重要环节，聚丙烯酰胺纳米微球作为一种新型的调剖剂，具有吸水性能和渗透性能优异，能够有效地提高油井的采油能力。

通过合理制备聚丙烯酰胺纳米微球，并合理使用和注入，可以实现调剖堵水的目标，进一步提高油田的开发效益。

因此，聚丙烯酰胺纳米微球在调剖堵水技术中具有广阔的应用前景综上所述，聚丙烯酰胺纳米微球作为调剖堵水技术中的一种新型调剖剂，具有优异的吸水性能和渗透性能，能够提高油井的采油能力和开发效益。

高新技术
聚丙烯酰胺在油田化工污水处理中的应用效果评价
侯 婧 茹
（ 黑龙 江大庆市大庆油 田化工有 去除 、印染废水处理 、微污 染给 水处理方面起 到积极 的作用 酰胺 降解技 术的研 究还在进行 中，降解技 术有物理 降解 、化 学降解 ５聚 丙烯酰胺在污水处理 中的应用 和生物 降解 ，对 这些方法进行 比较 分析 ，并在研究 中提 出建议 ，对 工业上凡含有一 半以上 Ａ Ｍ单体 的聚合物 ， 一半都称之为 聚丙烯 聚 丙烯酰胺在油 田化工 污水处理的广泛应用有非常重要的 意义。 酰胺 。其他单体结构 单元含 量不足 ５ ％的，一半均视为聚丙烯酰胺 的均 聚物 。聚丙烯酰 胺的主要作用有，降低絮凝剂用量 ；提升沉 降 【 关键词 】聚丙烯 酰胺 ；油 田化工 ；污水处理 速率 、絮体强度 ；防腐防垢 ；且可有效 的改善水质 。 １ 前 言 ５ ． １聚丙烯酰胺处理含油废水 由于我 国现代 经济 的飞速发展 ，能源 己成 为经济增长 的不可或 使用聚丙烯酰胺 去除含油污水 ，不仅可 以很好 的实现清除油污 缺的经济拉动点之一 ，能源的作用带来开采量 的增 长，但 同时也存 的效果 ，且使用药数 量不 多，和无 机絮凝剂结合应用去油效果 比较 在着相 关的 问题 ，如油 田化工 企业的废水多 ，污染 量大， 自然降解 好。无机混 凝剂和 有机 高分子 絮凝代理 进行复 核使用 ， 一般使用 Ｐ Ａ Ｃ 难，且污水 以及废水 中含有 的有毒物质非常难过滤 出来，这就对环 ＋Ｐ Ａ Ｍ方法 。这种方法最 大特 点是，能够实现颗粒絮凝体的最大化 ， 境造成 非常严重 的影响 。由于现阶段全球范 围内水 资源短缺，人们 实现油滴的吸 附聚集 。先把大颗粒 的状 聚丙烯酰胺固体搅碎成小颗 逐渐对 环境 污染加深认识 ，在 此基础上油 田污水处理 就备受关注 。 粒， 把能够进行沉淀的颗粒进行沉淀，如 果搅拌器粒子速度太慢 、太 聚丙烯酰胺 （ 简写 成 Ｐ Ａ Ｍ ） ，是一种水 溶性高分子化合物 ，广泛应用 短都会造成絮凝剂不 能发挥作用 ，固体颗粒 未能获得 完全访问。这 于处理 冶金、选矿 、化工 、纺 织、石油 、造纸等方 面。所 以，利用 样聚丙 烯酰胺絮凝剂 聚合和胶体粒子 ， 捕捉絮凝 剂的浓度分布 很不 聚丙烯 酰胺 处理油 田污染水 问题 已经成为减少环境污 染压 力出路的 均匀， 更不利于扮演的角色， 絮凝剂 Ｐ Ａ Ｍ絮凝剂形式形成快速、 活跃， 适应性强， 广 泛 应 用 ，在 油 污 水 树 立 行 业 中应 用 效 果 较 显 著 。使 用 阴 关键点 。 ２聚 丙烯酰胺的基本特性 离子聚丙烯酰胺 （ Ａ Ｐ Ａ Ｍ ） 处理含油废污水一般都具有很好的效果。 聚丙烯 酰胺简称 ，也称作 絮凝剂 、凝聚剂 。是 一种 线性的水溶 Ａ Ｐ Ａ Ｍ絮凝 剂中的氨基 以及含油的废污水 里面 的胶 体颗 粒会发 生电 性聚合物 。Ｐ Ａ Ｍ分子 中含有 阳性基 团 （ 一 Ｃ Ｏ Ｎ Ｈ ２ ） ，使 之能与分散在溶 荷中和作 用， 如果胺化 率越大， 含有的胺 甲基含 量将会越 高， 而Ａ Ｐ Ａ Ｍ 液 中的悬浮 粒子吸附 以及架桥 ，产 生非常强的絮凝作用 ，所以得以 就会能容易和存在负 电荷 的悬浮物颗粒发生反应 ，实现 快速絮体成 广泛用在水 处理 和冶金、选矿 、化工 、纺织、石油 、造纸 等方面。 块，具有 较快的沉降速 度，这样就能去除大量的油污。 Ｐ Ａ Ｍ分子量在约在 ４ ０ ０ １ ８ ０ ０万之间 ， 其外观系 白色或者 略带黄 色粉 ５ ． ２ Ｐ Ａ Ｍ ＋ 无 机 絮 凝 剂 处 理 含金 属 污水 末 ，液态是无色粘稠胶体状 ，比较 易溶于 水，当温度超 过 １ ２ ０ ℃时， （ １ ）曾经有学者进行过试验 ，使用 Ｐ Ａ Ｍ ＋ 亚铁盐等进 行稀释两 Ｐ Ａ Ｍ 分子易分解 分阳离子和阴离子 ，该两者都溶于水 ，然而 却不溶 千倍后 的 Ｃ ｒ ６ ＋质量的废污水处理， 其结果证 明， 如果采 用 ５ ｍ ｇ ／ Ｌ的 于有机溶剂 。 Ｐ Ａ Ｍ ，当 ｐ Ｈ ＝ ｌ １时 ，试 验 效 果 最 好 。（ ２ ）采 用 Ｆ ｅ ｃ ｌ ３ ＋ ，膨 润 土＋ Ｐ Ａ Ｍ ３ 聚 丙 烯 酰 胺 的合 成 能够进行 含镍 废污水的处理 。曾经有学者研究表明 ，Ｆ ｅ ｃ １ ３ 投入量 工业上聚 丙烯酰胺 （ Ｐ Ａ Ｍ ） 和他 的衍生物都 是通过 丙烯酰 胺 （ Ａ Ｍ ） ＝ ２ ５ ｍ ｇ ／ Ｌ 、ｐ Ｈ ＝ ｌ Ｏ时，能够将 ０ ． ２ ２ ６ ｍ ｇ ／ Ｌ质量浓度 的镍废污水 降为 的 自由基聚合所得 的。 目前开发并使用 的较 多来进行聚丙烯酰胺 的 ０ ． Ｏ １ ８ ７ ｍ ｇ ／ Ｌ 的质 量浓度 ，加入 聚丙烯酰胺后 能有效去 除镍 。（ ３ ）采 合成的方法主要是 ， 利 用丙烯 腈 （ Ａ Ｎ ）来进行聚丙烯酰胺前体 Ａ Ｍ 的 用 明矾 （ ａ ｌ ｕ ｍ ） ＋ Ｐ Ａ Ｍ 做絮凝剂对络合物胶体实施沉 降效果 良好 。 制备 比较传统 的方 法，有如生物催化水合 法，铜离子水合法 ，硫 常温基础 下， ｐ Ｈ ＝ ６ ． ０时 ， 采用最优配 比， 可 以实现 ９ ８ ％ 的铅 去除率 。 酸水合法等 。１ ９ ５ ４年 ，首先由美 国氰胺 公司研发出理论硫酸水解法 当水里面含有 的铅质量浓度 ＜ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｇ ／ Ｌ时，使用此种方式进行处理 ， 生产 丙烯酰胺技术 。因为 生物法具有反应一般在 常温下进行 ，这样 能够将铅质量浓度降至 ＜１ ． Ｏ ｍ ｇ ／ Ｌ ， 处理废物水 中的铅 ， 仅采用 ３ ０ ｍ ｉ ｎ 就能耗低设备 ，且操 作安全简单 ，又因为 Ａ Ｎ 的转 化率，因此 当前 左右的沉 降时间 ，生成絮体强度高、粒径大 。（ ４ ）利用 Ｐ Ａ Ｍ ＋ Ｎ ａ ２ Ｓ 进 很多方法得到广泛 的研 究和应用 。一些学者和专家报 导了棒状杆菌 行铜锡废水的处理能极为有效 的将铜 、 锡杂质 去除， 铜去 除率 ＞９ ８ ％ ， 腈水 合酶在 Ｆ ｅ ２ ＋ 及 诱导物 正丁腈存在下 比活力可达 ２ ． ３ ４ ｍ ｇ ／ ｍ Ｌ ，总 锡去除率接近 １ ０ ０ ％ 。（ ５ ）应用 Ｐ Ａ Ｍ ＋ Ｆ ｅ Ｓ ０ ４作 絮凝剂进行沉淀絮凝， 酶活 力为 １ ９ ２单位 。 近年来 ， 越来越 多的生物技 术被 应用于该过程 可 以使 得 含 汞 废 污 水 中 的 汞 杂 质 大 部 分 去 除 。 另有 一些专家研究 了生物 酶催 化水合法 。生物酶催化 水合法反应的 ６ 聚 丙 烯 酰胺 在 污水 处 理 中 的效 果 分 析 聚丙烯酰胺应用在油 田化工水处理中， 主要表现为工业水处理 、 选择性相 比较好， 起产 生的 Ａ Ｍ 溶液纯度高， 但 是由于聚合 Ａ Ｍ 生成 Ｐ Ａ Ｍ 的分子量较高，因此其分布范 围较窄 ． 原水处理 以及废污水处理三个领域 。进行工 业水 处理时，Ｐ Ａ Ｍ 一般 ４ 聚丙烯酰胺 的用途及对环 境的影响 ‘ 主要是用作配方药剂 ；进行原 水处 理时，Ｐ Ａ Ｍ 结合活性炭等联合应 由于聚丙烯酰胺 （ Ｐ Ａ Ｍ ）比较 易溶 于水 ，可 以在水 中形成部分水 用，能够有效凝聚、澄清生活水里面 的悬浮 颗粒 ；处理原水时 ，使 解聚丙烯酰胺 （ Ｈ Ｐ Ａ Ｍ） ，因此得 以广泛 的应用于 水处理 以及 冶金、选 用有机 絮凝剂 Ｐ Ａ Ｍ 取代无机 絮凝剂，不必进行沉降池改造也能提升 矿 、化工 、纺织、石油、造纸等方面 净水能力；进行污水处理 时， Ｐ Ａ Ｍ 可以进 行污泥脱 水。废污水处理时 ４ ． １污泥脱水混凝剂 应用聚丙烯酰胺能够促进水资源 的回用循环 使用 率。在油田化工污 在 国 外 ， 已经 有 人 将 两 性 高 分 子 聚 合 物 应 用 于 污 泥 脱 水 的 实验 水处理 中，采用聚丙烯酰胺处理剂 ，效果非 常显 著，处理速度 也比 中。当前，在这个方面的相 关研 究过程 中， 已有发现两性 高分子絮 较快，一版而 言，仅 需 ０ ． ０ ５ ｍ ｇ即能够达到对废水的处理的效果。 凝剂可 以明显的加快污泥 的沉 降速 度， 以此改善污泥 的过 滤性以及 ７ 总 结 聚 丙 烯 酰 胺 在 油 田化 工 污 水 处 理 中应 用 范 围 非 常广 ， 因 此 通 过 脱水滤饼 的剥离性。两性絮凝剂在碱性 或者酸性的条件下 ，大分子 带 有 负 电或 正 电 ， 分 子 团得 以伸 展 开 ， 所 以絮 凝 效 果 在 大 多 数 ｐ Ｈ 值 对聚丙烯酰 胺在 油田化工污水处理 中的应用效果进行评价 ，并提出 下都 好 。 相应 的建议，制定相 应的方案 ，改进相关 的技术 ，并改善使用 相应 ４ ． ２絮凝剂 的化学原料 ，使 之在 油田化工污水处理的应用上可 以广泛 且有 效的 两性 高分子聚合物用作絮凝剂有很 多优势看，其一 ，可 以去除 传播 ，对我 国的环境污染起到重要 的作用 。 废水 中的悬浮物 以及胶体 ， 其二可 以除去一般絮凝剂所不及 �

聚丙烯酰胺在油田生产中的作用机理
聚丙烯酰胺（PAM）是一种高分子化合物，具有吸水、增稠、凝胶等特性，在油田生产中被广泛应用。

其作用机理主要有以下几点： 1. 降低水的相对渗透率
在油田开采过程中，随着时间的推移，水相对于油的渗透率会逐渐升高，导致水的注入量逐渐增加。

PAM可以通过增加水的粘度和黏度，降低水的相对渗透率，从而减少水的注入量，提高采油效率。

2. 提高油水分离效率
在油气井开采过程中，会产生大量的油水混合物。

PAM可以通过吸附和凝聚作用，将油水混合物中的水分子聚集在一起，从而提高油水分离效率，减少生产中的水含量。

3. 抑制沉积物的生成
在油井中，由于水质不佳或矿物质含量高，会产生沉积物并降低采油效率。

PAM可以通过吸附作用，防止矿物质颗粒的沉积，从而保持井口的通畅。

4. 减少管道摩擦阻力
在管道中传输油气时，由于流体的黏性和摩擦力，会产生摩擦阻力，使得输送效率下降。

PAM可以通过减少流体的黏性和摩擦力，降低管道摩擦阻力，提高输送效率。

综上所述，PAM在油田生产中的作用机理主要包括降低水的相对渗透率、提高油水分离效率、抑制沉积物的生成和减少管道摩擦阻力。

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聚丙烯酰胺在油田中的应用在油田石油开采中，聚丙烯酰胺PAM可作多种用途的添加剂，如用作钻井液、压裂液、及聚合物驱油以提高石油采收率。

一、用作钻井液添加剂钻井液在石油开采中用作钻井泥浆性能调整剂。

PAM的作用是调节钻井液的流变性，携带岩屑，润滑钻头，有利钻进。

此外，还可大大减少卡钻事故，减轻设备磨损，并能防止发生井漏和坍塌，使井径规则。

在这方面经常使用的是部分水解聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺钾盐，它由PAM或聚丙烯睛水解而得。

二、用作聚合物驱油在提高石油采收率的诸方法中，聚合物驱油技术占有重要地位。

聚合物的作用是调节注入水的流变性，增加驱动液的粘度，改善水驱波及效率，降低地层中水相渗透率，使水与油能匀速地向前流动。

聚合物驱油是通过在注入水中加入一定量的高分子聚丙烯酰胺，来增加注入水的粘度，改善油水流度比。

由于油层对聚丙烯酰胺分子的吸附、捕集作用，而降低了高、中渗透层或高、中水淹层的渗透性，增加了注入水的渗流阻力，使低渗透层或低而未水淹层的吸水量增加，扩大了注入水在油层平面上的波及范围和油层纵向上的水淹厚度，从而扩大水淹体积，将水驱时未动用的原油驱替出来，达到提高原油采收率的目的。

三、用作堵水剂、调剖剂油井出水是目前油田开发中存在的一个普遍问题，特别是长期注水开发的老油田。

由于油藏的非均质性和油、水粘度的差异，造成注水沿注水井和生产井间的高渗透层或裂缝突进和指进，致使生产井过早水淹，产油量下降，含水上升。

注入水易进入高渗透条带或裂缝而绕过中低渗透带，降低注入水的波及系数，造成中、低渗透层动用程度较低或根本未动用。

我国油田普遍采用注水开发方式，目前油井含水已达90%，其中有不少油田的含水已达到98%以上。

目前，以聚丙烯酰胺为代表的水溶性聚合物是国内外使用最广泛和最有效的堵水材料。

调剖堵水的基本原理是：在一定浓度的聚丙烯酰胺溶液中加入交联剂，使交联剂中的高价金属离子以多核羟桥配离子形式与聚丙烯酰胺中的羧基基团或酰胺基形成配位结合的。

陷。
ＣＢｌＢ一６井位于胜利油田的埕北海上油田，于１９９９年８月２７日投产，并于２００５年 ９月２３日转为注水井，吸水层厚度为３６ｍ，平均渗透率为１１０８．１ｘ１０～ｌｘｍ２，平均孔隙度为 ３６．９８％，目前属于二级三段注水，干线压力８．４ＭＰａ，井口压力为５．６ＭＰａ，日配注量为 ２６０ｍ３，累计注水２０．２９万ｍ３。对应油井日产油１４３．６ｔ，平均含水４２．６％。该井于２００８ 年ｌＯ月１５＿２０日采用ＨＡＰＡＭ“水包水”乳液进行了调剖作业。与ＨＰＡＭ干粉不同的是， 我们将有效聚合物含量为２５％左右的ＨＡＰＡＭ“水包水”乳液直接运输到了海上作业平 台，然后利用海水直接稀释乳液，将稀释到设计浓度的乳液与交联剂分别注入到ＣＢｌ．６
料通讯作者：冯苄军（１９７１一），男，研究员，博士生导师，主要从事油气开采和工业水处理用水溶性聚合物和表
面活性剂的研究。
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聚丙烯酰胺“水包水”乳液在油田堵水调剖作业中的应用
方法控制高吸水层的吸水量，相对提高低吸水能力油层的吸水量，达到满足合理配注的 要求，从而扩大注入水的波及体积，调整和改善吸水剖面，使注入水较均匀地推进，从 而提高注水开发采收率。 在化学调剖作业中，最常用的手段便是通过向地层注入Ｃｒ３＋等交联剂以及ＨＰＡＭ溶 液，使它们在目的层交联形成凝胶，堵塞大孔道和高渗透层段，调整和改善注水地层的 吸水剖面，提高注入水的波及系数。 ２．１海上油田的调剖作业 由于溶解速度慢，海上平台操作空间相对狭小，过去海上油田在进行调剖作业前， 常将ＨＰＡＭ干粉预溶解成１％的浓溶液，再通过运输船将其与交联剂、淡水等运送到指 定的作业区域。这种方法存在的不足是：由于作业时间一般在一周以上，ＨＰＡＭ浓溶液 占用运输船的空间较大，从而增大了作业成本；在向注水井泵入ＨＰＡＭ浓溶液和交联 剂时，常需要在作业船和平台之间连接较长的泵送软管，这这种柔性的软管很容易受气 候及海浪等因素的影响。我们通过使用ＨＡＰＡＭ“水包水”乳液，则较好地克服了这些缺

油田用聚丙烯酰胺在油田开发中，油井出水是一种常见现象。

稀油区块中的注入水、油藏圈闭边底水、驱替水和边水的窜流最好用深部调剖技术，尽管深部调剖技术是处理这种情况的最佳方法，但该技术目前仍未成熟。

因此，采用生产井封堵高渗透层的堵水技术仍然是必不可少的方法。

底水锥进的问题可以通过建立油水调剖界面来解决。

油井出水会消耗地层能量，降低油层采收率，降低油井的泵效，并严重腐蚀管线和设备。

因此，油田堵水调剖具有重要的意义。

目前，聚丙烯酰胺是一种广泛应用的堵水调剖剂。

在油田行业中，聚丙烯酰胺的应用于哪些方面呢？1、油井堵水调剖剂聚丙烯酰胺作为堵水剂，与其他堵水剂相比具有选择性，能够减少油田产水，保持地层能量，并提高单井的产油量。

2、辅助提高采油效率随着时间的推移，在三次采油过程中使用聚丙烯酰胺的频率逐年增加。

注入聚丙烯酰胺可以有效调节注水的流动和方向，增加动用半径，降低地层渗透率，并以一定速度向采出井移动，从而提高采收率。

3、压裂液添加剂在老油田的压裂作业中，考虑到地层的开采程度和破裂压力，应选择性能更好的交联剂。

使用聚丙烯酰胺交联制成的压裂液可以达到悬砂良好、摩阻低、豁度高、配制方便、滤失量小、稳定性好和成本低等优点，因此在许多油田中得到广泛应用。

4、广泛应用于钻井过程中将聚丙烯酰胺混入钻井泥浆中可以实现泥浆的均匀分散，控制失水，增加稳定性，降低摩阻，并提高固井速度。

因此，聚丙烯酰胺可以作为钻井泥浆的增稠剂、沉降絮凝剂和稳定剂使用。

目前，聚丙烯酰胺在采油领域得到广泛应用。

经过数十年的开发，老油田内部地层情况复杂，水窜水淹问题严重。

进入三次采油阶段后，为了稳产并降低成本，聚丙烯酰胺作为化学驱油剂和堵水剂成为首选，因其不仅降低生产成本，而且相对于机械操作更为安全。

聚丙烯酰胺在油田开发中发挥了重要作用。

因此，聚丙烯酰胺质量的稳定性也及其重要。

因为聚丙烯酰胺这个产品在生产过程中的稳定性是很难把控，比如配方、原材料、生产工艺流程等因素，一旦把控不好、稳定性不好的产品就会在使用过程中出现很多的问题。

作用 。Ｈ Ａ Ｐ Ｍ堵 水剂 可 按 含水 饱 和度 的大小 进 入 地层 ， 并按含水饱 和度 的大小调整地 层对水 的渗 透
性， 是一种性能 优 良、 用广 泛 的选择性 堵水剂 。 应 １ １ １ ２ 部分 水解 聚丙 烯腈 ． ．．
选 择性 堵 水 技 术 适 用 于 不 易 用 封 隔 器 将 油层与 待封堵 水 层分 开 的施 工作业 。油 田化 学选
进 了堵 水调 剖技术 的不断发 展 。
以聚丙 烯 酰 胺 为 代 表 的 水 溶 性 聚合 物 是
目前国外使用最广泛和最有效 的堵水材料， 将其
注人地层 后 可 以限制井 内出水 而又不 影 响油气 的
根 据施 工对 象 的 不 同 ， 水 作 业 分 为 油 井 堵 堵
水 和注水 井调 剖两 大类 ， 无论 是堵 水还 是调 剖 ， 目
收稿 日期 ：０ ７ —０ ２ ０ ￣３１ 。 作者简介 ： 宋燕 高，０７年获西 南石 油大学化 学工艺专业 ２０ 硕士学位 ， 现主要从事增产工艺 技术方面的研究 。
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２０ ０ ８年 ５月
宋 燕 高 等 ． 田化 学 堵 水 调 剖 剂 研 究进 展 油
５
油 田化 学 堵 水 调 剖 剂 研 究 进 展
宋燕高 牛 静 贺 海 汪 伟。
（． １ 中国石化西南油气分公 司工程技术研究 院， 阳 ６ ５０ 德 １００； ２ Ｉ ｌ 管理 局钻 采工艺研 究院 ， 阳 ６ ８ ０ ；． ｌ ． ｔ 石油 ￣Ｊ ｌ 德 １３ ０ ３ ＮＪ 石油管理局川东钻探公司 ， 庆 ４０ ２ ） ｌ 重 ０ ０ ０ 摘 要 综述 了国内外堵水调剖 剂的应用开发情况和研究现状 ， 田化学 堵水剂包 括选择性 油

油田污水中聚丙烯酰胺(HPAM)的降解机理研究随着石油开采的不断加深和增产，油田污水已成为一个严重的环境问题。

其中，聚合物聚丙烯酰胺(HPAM)作为一种广泛应用于石油开采中的化学剂，在油田污水中常常存在且难以降解。

因此，研究聚丙烯酰胺在油田污水中的降解机理具有重要的理论和实际意义。

聚丙烯酰胺是一种高分子聚合物，具有很强的吸水性和黏附性，可用于增粘剂、沉淀剂、直接驱替剂等。

在石油开采过程中，聚丙烯酰胺通常被用作驱替剂，以增加油层的渗透能力和提高采收率。

然而，一旦被释放到环境中，聚丙烯酰胺会对水生生物和土壤生态系统造成负面影响。

油田污水中聚丙烯酰胺的降解机理受到多种因素的影响，包括温度、pH值、微生物种类和负载等。

首先，温度是影响降解速率的一个重要因素。

一般来说，较高的温度可以加速降解过程，但过高的温度可能导致聚丙烯酰胺分子的断裂和降解产物的稳定性。

其次，pH值对聚丙烯酰胺的降解也有重要影响。

一般来说，酸性条件下聚丙烯酰胺的降解速率较快，而碱性条件下降解速率较慢。

此外，微生物在聚丙烯酰胺的降解中起着重要作用。

某些细菌和真菌具有降解聚丙烯酰胺的能力，并能产生酶来分解聚丙烯酰胺分子。

负载也是一种常用的降解方法，通过在聚丙烯酰胺分子上引入特定的负载物质，可增加降解速率和降解效果。

聚丙烯酰胺的降解过程可分为物理和化学两个方面。

在物理降解过程中，聚丙烯酰胺的高分子链会逐渐断裂，形成较短的片段。

这是由于温度、湿度和剪切力等因素引起的聚丙烯酰胺分子内部作用力的破坏。

此外，聚丙烯酰胺还会与环境中的其他物质发生物理吸附，从而导致分子链的断裂和降解。

化学降解过程主要是通过酶、酸和氧化剂等作用下，聚丙烯酰胺分子的断裂和降解。

一些微生物和酶可以分解聚丙烯酰胺链的酰胺键，将聚丙烯酰胺分子分解为较小的片段。

酸和氧化剂可以通过与聚丙烯酰胺分子中的羰基和酰胺键发生反应，进一步导致聚丙烯酰胺的断裂和降解。

此外，研究表明，纳米材料也可以促进聚丙烯酰胺的降解。

浅析核壳型聚丙烯酰胺微球在油田调剖封堵中的应用研究摘要：核壳是指一种纳米材料通过化学键或其他作用力将另一种纳米材料包覆起来形成的纳米尺度的有序组装结构。

聚丙烯酰胺微球是以聚丙烯酰胺类单体的均聚物或者共聚物组成的微球，由于独特的性能，在生物医学领域都有广泛的利用。

目前，聚丙烯酰胺微球在石油调剖封堵方面有了新的尝试。

微球粒径的大小是其封堵性能好坏的关键。

本文就打算围绕着核壳型聚丙烯酰胺微球在油田开采方面，发挥的重要作用展开论述。

关键词：核壳型；聚丙烯酰胺微球；调剖；封堵；油田聚丙烯酰胺微球又被称为交联聚合物微球，属于吸水性树脂中的一种，在生物分离，药物缓释中发挥着重要作用，目前，被广泛应用于石油开采过程中深处调剖封堵，特别是对于开发大孔道发育的油田极为重要，并在改善水驱方面取得了新突破。

核壳型聚丙烯酰胺微球设计灵感来源于变形虫，聚丙烯酰胺微球被注入地面时，它的初始直径仅以纳米或微米为单位，因而很轻松地就能进入到地层孔道中。

伴随着较高温度或矿化度的外部环境，聚丙烯酰胺微球就会吸水膨胀，使其体积膨化到比原来大几倍至十几倍，足够堵住孔道。

更妙的是，聚丙烯酰胺微球在有压力的外部环境下发生变形，从而继续穿过浅处孔道往油田深处孔道运行，到达很的调剖效果。

聚丙烯酰胺微球粒径大小、聚丙烯酰胺微球的弹性是其调剖封堵好坏的关键。

一、聚丙烯酰胺聚合方法对其粒径大小和弹性的影响目前，国内开发出聚丙烯酰胺微球的聚合方法有反相乳液聚合法、反相微乳液聚合法、分散聚合法、反相悬浮聚合法。

这四种就和方法各有优缺点，施工人员应该结合施工现场的具体情况采用相应的聚合方法。

（一）、反相乳液聚合法与传统的水包油体系型传统乳液相反，反相乳液是由油包水型乳化体系。

乳液体系的稳定性是反相乳液聚合的关键，乳液体系的稳定性受到分散介质、乳化剂的性质和种类的影响。

分散介质也就是不与水互溶的有机惰性液体。

乳化剂通过空间位阻及控制水界面张力对分散粒子起作用，因而乳化剂要挑选偏油溶性的。

改性聚丙烯酰胺纳米微球的合成及其在调剖堵水上的应用武哲;李小瑞;王磊;王蕊【摘要】以亲水性丙烯酰胺(AM)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,氢氧化钠(NaOH)/亚硫酸氢钠(NaH-SO3)为引发剂,失水山梨醇单油酸酯(Span80)/失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚(Tween80)/烷基酚聚氧乙烯醚(Tx-10)为乳化体系,在白油中进行反相乳液聚合,制备了改性聚丙烯酰胺微球(PAM).采用红外光谱、粒径分析和动态流变仪等方式对该微球进行了表征.结果表明聚丙烯酰胺微球已聚合且性能良好,在水中溶胀5d后,粒径增大至1μm,乳液能迅速分散在水中,且黏度低、耐剪切,可以被顺利注入到地层深部.将此微球在长庆油田进行现场应用,结果显示试验井均出现不同程度的增油,说明此微球在调剖堵水方面具有良好的效果.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)019【总页数】5页(P208-211,224)【关键词】反相乳液聚合;改性聚丙烯酰胺;生产研究;现场应用【作者】武哲;李小瑞;王磊;王蕊【作者单位】陕西科技大学化学与化工学院,西安710021;陕西科技大学化学与化工学院,西安710021;陕西科技大学化学与化工学院,西安710021;陕西科技大学化学与化工学院,西安710021【正文语种】中文【中图分类】TE357.46我国石油资源的储量相对来说比较丰富，其中，低渗透油田的开发量就占到了1/3，主要分布在我国一些主要的沉积性盆地中。

随着石油勘探程度的提高，低渗透资源在新增探明储量中所占的比例不断的增大[1]。

随着低渗透油田的不断开发，老油井储层孔渗性进一步变差，含水量更高，地层非均质性更高，矛盾更加突出[2—4]。

在开发过程中，压裂、重复压裂等措施制造出人工裂缝，再加上地层本身所具有的天然裂缝，对低渗透油田的开采难度就越来越大。

聚丙烯酰胺微球又称交联聚合物微球，是一类用途广泛的吸水性树脂。