Page 220 - 《精细化工》2023年第9期

·2068· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

黏度大于 HPAM 以及 APS 体系。聚合物质量浓度为 系的表观黏度为 25.9 mPa·s，高于 HPAM 体系的 7.9
1000 mg/L 时，PAS 体系表观黏度为 32.6 mPa·s，高 mPa·s 和 APS 的 7.0 mPa·s，展现了较好的抗盐性。
于 HPAM 体系的 18.9 mPa·s 以及 APS 的 8.9 mPa·s， HPAM 表观黏度下降较多主要是因为 NaCl 的存在
具有较好的增黏性能。这是因为， NS 具有长链疏水 屏蔽了聚合物主链中羧酸根的静电排斥，使分子蜷
基团，随着 PAS 质量浓度的增加，PAS 分子间会因 缩 [29] 。而对于 PAS，一方面，随着 NaCl 矿化度的
疏水作用而缔合，使溶液表观黏度增加 [28] 。而 APS 增加，NS 功能单体溶解性变差，导致缔合加强；另
由于加入了较多的石油磺酸钠和 Na 2 CO 3 ，在碱和表 一方面，NS 单体中的磺酸根受 NaCl 影响较羧酸根
面活性剂的共同作用下，溶液的表观黏度增加得比 小，因此表观黏度下降较少。可见，与 HPAM 相比，
较缓慢 [10] ，且与 PAS 和 HPAM 体系相比，表观黏度 PAS 能适应矿化度较高的油藏。
降低较多。上述结果表明，PAS 具有优异的增黏性， 2.4 界面张力的分析
能调控流度比，提高波及体积 [23] 。 评价了 3 种体系聚合物质量浓度对油水界面张
力的影响，结果如图 6 所示。

图 4 质量浓度对聚合物溶液表观黏度的影响

Fig. 4 Effect of polymer mass concentration on apparent 图 6 聚合物质量浓度对油水界面张力的影响
viscosity of polymer solution Fig. 6 Effect of polymer mass concentration on oil-water
interfacial tension
2.3.2 抗盐性能分析
在 45 ℃、聚合物质量浓度为 1000 mg/L 的条 如图 6 所示，3 种体系界面张力均随着聚合物
件下，测试了不同 NaCl 矿化度时 PAS 溶液的表观 质量浓度的提升而逐渐降低。APS 由于碱和表面活
黏度，同时也对比研究了 HPAM 与 APS 体系，结果 性剂含量较大，表面活性较强 [30] ，聚合物质量浓度
如图 5 所示。 为 1000 mg/L 时界面张力降低至 0.058 mN/m。当聚
合物质量浓度为 1000 mg/L 时，PAS 体系的界面张
力为 3.3 mN/m，比 HPAM 的 7.9 mN/m 要低，但比
APS 体系的界面张力高。虽然，NS 单体具有表面活
性，能降低界面张力，但由于 PAS 是大分子，且有
分子间缔合的现象，使 PAS 不能像小分子表面活性
剂一样规整地排列在油水界面，因此也不能像小分
子表面活性剂那样大幅降低界面张力 [22] 。可见，PAS
具有一定的降低油水界面张力的能力，能提高毛管
数、乳化原油，有利于提高采收率。
2.5 乳化性能分析

图 5 NaCl 矿化度对聚合物溶液表观黏度的影响 按 1.3.6 节实验条件评价了 3 种体系不同质量浓
Fig. 5 Effect of sodium chloride degree of mineralization 度时的乳化性能。其中，盐水是矿化度为 2410 mg/L
on apparent viscosity of polymer solution
的 NaCl 溶液，脱水原油与聚合物溶液体积比为 1∶1，
如图 5 所示，3 种体系的表观黏度均随着 NaCl 温度为 45 ℃，结果如表 1、2、3 以及图 7 所示。
矿化度的增加而逐渐下降。与 HPAM 体系相比，PAS 由表 1~3 和图 7 可见，随着聚合物质量浓度的
体系表观黏度下降更缓慢，而 APS 由于表观黏度太 增加，PAS 体系与 APS 的乳化性能都有所提高。当
低，随着矿化度的增加，其表观黏度下降幅度也较 PAS 的质量浓度由 100 mg/L 提高到 1000 mg/L 时，
小。当 NaCl 的矿化度达到 10000 mg/L 时，PAS 体 120 min 的析水率由 85.0%降低至 5.0%；APS 的质