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1、目 录摘 要1Abstract2第一章 前 言31.1 三次采油的根本概念及大庆油田应用的有利条件31.1.1三次采油的根本概念和类型31.1.2大庆油田进行三次采油的有利条件31.2 几种测定聚丙烯酰胺浓度的方法4碘化镉方法41.2.2粘度法51.2.3沉淀法51.2.4离子色谱法( IC)51.2.5浊度法51.3 油田应用中测量方法的选择5第二章 实验局部72.1 实验仪器与试剂7 2.1.1 仪器7 2.1.2 试剂72.2 实验原理82.3 实验内容8第三章结果与讨论93. 1 反响时间对透光率的影响93. 2 波长对透光率的影响103. 3 测试温度对透光率的影响103. 4 矿化
2、度对透光率的影响113.4.1 阳离子对透光率的影响错误！未定义书签。3.4.2 阴离子对透光率的影响错误！未定义书签。 3.4.3 不同价态离子对透光率的影响错误！未定义书签。 3.4.4 相同浓度不同价态离子对透光率的影响153.5 不同相对分子质量聚合物的标准曲线153.6标准曲线的绘制16第四章 结论18参考文献19致 谢20摘 要本论文采用次氯酸钠氧化法浊度法，应用紫外分光光度计对局部水解聚丙烯酰胺HPAM质量浓度进行测定，探讨了聚丙烯酰胺的相对分子质量、次氯酸钠溶液浓度、反响时间、波长、反响温度、矿化度等对透光率的影响，确定了测试的最正确条件，绘制了不同条件下测定HPAM 质量浓度
3、的标准曲线；研究了不同价态阳离子及阴离子的存在对该方法产生的影响，并提出了解决方法，对浊度法的实施给出了建议。实验结果说明，该方法检测的HPAM 质量浓度范围宽，精确度高，重现性好。 关键词：局部水解聚丙烯酰胺；质量浓度；浊度法；透光率；矿化度AbstractThrough using sodium hypochlorite oxidation (turbidity method), the quality concentration of some hydrolysis polyacrylamide (HPAM) were determined by the application of t
4、he uv spectrophotometer. relative molecular mass of polyacrylamide to and the concentration with, solution concentration of sodium hypochlorite, reaction time, reaction temperature, salinity wavelength, and the influence of light transmittance were disscussed. The optimum condition were confirmed, a
5、nd standard curve of HPAM quality concentration with different conditions were drew. The solution and the implementation of turbidity method are proposed. The experimental results show that through this method, HPAM concentration has wide the range, high precision and good repeatability. Keywords: p
6、art hydrolysis PAM; quality concentration; Turbidity method; Light transmittance; salinity 第一章 前 言大庆油田自20世纪60年代以来，一直十分重视三次采油的根底科学研究和现场试验。大庆油田在会战初期就提出， 如果采收率提高 1% 就相当于找到了1个玉门油田；如果提高 5% ，就相当于找到一个克拉玛依油田。为此，大庆油田在萨中和萨北地区开辟了三次采油提高采收率试验区。由于大庆原油属于石蜡基低酸值原油,开展外表活性剂驱难度很大， 因此，20世纪80年代初，大庆油田开展了以聚合物驱为重点的三次采油科技攻关。
7、大庆油田聚合物驱油技术已大规模进入工业化应用，2000 年大庆油田聚合物驱原油产量达900 104t 以上，为大庆油田“高水平, 高效益，可持续开展作出了突出奉献。1.1 三次采油的根本概念及大庆油田应用的有利条件三次采油的根本概念和类型三次采油是指油田在利用天然能量进行开采和传统的用人工增补能量(注水、注气) 之后，利用物理的、化学的、生物的新技术进行尾矿采油的开发方式。这种驱油方式主要是通过注化学物质、注蒸汽、注气(混相) 或微生物等，从而改变驱替相和油水界面性质或原油物理性质。目前世界上已形成三次采油的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物采油。其中化学驱包括聚合物驱、复配的三元复
8、合驱等；气驱包括混相或局部混相的CO2 驱、氮气驱、天然气驱和烟道气驱等；热力驱包括蒸汽驱、蒸汽吞吐、热水驱和火烧油层等；微生物采油包括微生物调剖或微生物驱油等。大庆油田进行三次采油的有利条件1大庆油田油层非均质变异系数在0.160.18 之间大庆油田的油层温度适合聚合物驱研究结果说明 ：正韵律、多段多韵律和复合韵律类型油层均适合聚合物驱，但油层渗透率变异系数 V k 对聚合物驱效果影响极大。大庆油田适合聚合物驱的 2718 108t 地质储量的油层，渗透率变异系数在 0.16350.1718 之间，恰好处于聚合物驱提高采收率最大的范围内。2大庆油田的地层水矿化度适中地层水和注入水矿化度的上下
9、，对聚合物增粘效果影响极大。海相沉积的油田，地层水矿化度一般为几万毫克每升，高者甚至十多万毫克每升。聚合物在油层中的粘度很低，起不到降低流度比的作用，因而聚合物驱效果较差。而陆相沉积的油田， 地层水矿化度一般较低，聚合物在油层中的粘度损失较小，能起到降低油水流度比的作用，因此聚合物驱效果较好。 3大庆油田的油层温度适合聚合物驱研究结果说明，在油层温度大于 65 时，聚合物就会发生严重的热氧降解。大庆油田油层温度在 45 左右，不会发生热氧降解，因而在聚合物配注过程中，不需要除氧工艺。 从而可以大大提高聚合物驱的经济效益。 4聚合物驱油技术步入工业化生产, 开创了三次采油新局面从1996 年起，
10、聚合物驱油技术陆续步入工业化生产，到 2000 年底大庆油田已投入聚合物驱区块共 14 个，动用面积 143144 km2 ，地质储量 25 690104t ，总井数 2 368 口。2000 年聚合物驱产油量已达 900 104t 以上，占大庆油田当年产油量的 17 % ，开创了中国聚合物驱三次采油的崭新局面，成为21世纪大庆油田乃至中国石油可持续开展的重要技术支柱。1.2 几种测定聚丙烯酰胺浓度的方法局部水解聚丙烯酰胺(HPAM ) 的浓度测量是聚合物驱技术中的根本问题，是吸附滞留研究的关键手段，是矿场聚合物驱动态监测的重要工程，也是 HPAM 分子量和水解度测量所必需的数据。因此，HPA
11、M 浓度分析技术开展很快，国内外均有大量文献报道1- 4 。油田盐水成分复杂，矿化度、二价阳离子含量较高，胶束驱、碱外表活性剂聚合物驱采出液为乳状液或溶有原油而带较深的颜色，高温、高 pH 值条件下 HPAM 水解度明显增大，这些因素将严重影响 HPAM 浓度的准确分析。淀粉碘化镉方法Scoggin s5 和M iller6 给出了该方法的反响机理。溴与酰胺基反响生成溴代酰胺并水解转化成次溴酸，过量的溴用甲酸钠复原除去，次溴酸与淀粉碘化镉显色剂反响生成蓝色的三碘淀粉络合物，然后用紫外分光光度计测量。Scoggin s 等人7 首次将淀粉碘化镉方法用于油田盐水中 HPAM 浓度的分析，其研究结果
12、说明。将缓冲液 pH 值调至 3. 5 可以消除样品中大量 Cl- 的干扰，在缓冲液中参加过量的 A l3+ 能消除 Fe3+ 和 B i3+ 等高价阳离子的干扰。淀粉碘化镉方法可以准确测量含有外表活性剂和溶有原油的带色样品中 HPAM 的浓度，很适合岩心实验流出液和大批量常规样品的分析。碘和胺对该方法有影响。淀粉碘化镉方法反响步骤多，手工分析操作较繁。用 F IA 技术改良后的淀粉碘化镉方法具有反响灵敏、干扰因素少、精确度高和简单快速的特点。粘度法8 利用的一定剪切速率下的粘度和浓度关系，测出样品的粘度，插值求出浓度。该方法要求粘度的变化正比于 HPAM 浓度变化，仅能用于组份的体系。温度、
13、离子强度、剪切速率、HPAM 的分子量、水解度和分子量分布的变化都影响 HPAM 溶液的粘度。该方法的应用受到严重限制。沉淀法9 用甲醇、丙酮或异丙醇等 HPAM 的非溶剂缓慢地使 HPAM 从溶液中沉淀，经过滤别离、真空枯燥、称量后，测出 HPAM 的含量。该方法相当费时，仅在 HPAM 浓度很高时使用。样品中所含的盐或外表活性剂应在分析前用渗析的方法除去。离子色谱法( IC) 10利用离子色谱测量 Na+ 含量从而求出水溶液中 HPAM 的浓度。该方法仅在 Na+ 含量和羧基含量相等时才能应用。浊度法常用Hyamine 1622 (季铵盐) 或次氯酸钠溶液与 HPAM 反响，生成不溶于水、
14、悬浮在溶液中的化合物， 然后用浊度计或分光光度计测量。A llison 等人11和 W imberly 等人12用Hyamine 1622 作沉淀剂测量 HPAM， 水的矿化度、铁离子、甲醛和 HPAM 的分子量不影响测定结果， 在有 3% 柠檬酸钠存在时浓度小于 200mg/l 的阴离子外表活性剂不产生干扰。 Kuehne 等人13用次氯酸钠溶液作沉淀剂，用丁醇萃取别离阴离子外表活性剂以消除其干扰作用， 这一萃取步骤增大了实验误差。李学军等人14-18研究了次氯酸钠溶液作沉淀剂、有醋酸存在时在 470 nm 处测吸光度的浊度法。K+ 、Na+ 、Ca2+ 、Mg2+ 等阳离子和某些酸根离子对
15、测定结果没有影响。在标准液中参加等量的三价离子，才能消除被测样品中三价离子的干扰。但是, HPAM 与次氯酸钠、醋酸的比例不同，产生的标准曲线也不同，在测量未知样品时难以保证试液的参加量与所用标准曲线的要求一致。陈立仁等人用新洁尔灭替代 Hyamine 1622 作沉淀剂，建立了流动注射分析法，每小时可分析 60 个样品，重复性好, 在 30- 200 mg /L 浓度范围内呈线性关系，但未报道干扰因素。浊度法所需样品量重金属离子和阴离子外表活性剂干扰测量结果，影响了该方法的应用。 1.3 油田应用中测量方法的选择以上讨论了五类测量 HPAM 浓度的方法。除了沉淀法之外，所有方法都要受 HPAM 水解度变化的影响， 用于制作标准曲线的 HPAM 的水解度应和待测水溶液中 HPAM 的水解度相同。在这几种常用方法中粘度法可用于矿场高浓度 HPAM 注入液的常规质量监测，有快速简便的特点。淀粉碘化镉方法， 特别是采用 F IA 技术的淀粉碘化镉方法
