快速表征驱油用聚丙烯酰胺类产品质量稳定性方法及应用与流程

本发明涉及三次采油化学驱产品质量控制技术领域，尤其涉及是一种快速表征驱油用聚丙烯酰胺类产品质量稳定性方法及应用。

背景技术：

聚合物驱油是一项高含水后期有效的大幅度提高原油采收率的技术,驱油机理清楚，技术日趋成熟，已成为我国许多油田增产增效的主要技术，在保证我国油田原油稳产增产中发挥着不可替代的重要作用。聚合物驱油的原理就是通过在注入水中添加高分子聚丙烯酰胺来增加注入水的粘度，从而降低油水流度比，扩大油层波及体积,提高原油采收率。因此聚合物产品的质量对其驱油效果具有决定性的作用，建立完备的化学剂质量控制体系是保证化学驱顺利实施的重要保证。目前，驱油用聚合物主要采用部分水解聚丙烯酰胺，但随着油藏条件越来越差，对驱油用聚合物性能要求也越来越高。几十年来，聚合物类型从单一结构的部分水解聚丙烯酰胺发展到适用于高温、高盐油藏的多种类型聚合物。驱油用聚丙烯酰胺类产品类型多、生产厂家多，产品质量的稳定性难以控制，因此需要攻关能够快速表征驱油用聚丙烯酰胺类产品质量稳定性的方法，能够快速表征驱油聚合物产品纯度、产品分子结构、产品分子组分，并分别建立不同类型驱油聚合物产品分子结构、分子组分标准图谱模版，进而实现对不同类型驱油用聚合物产品质量稳定性的有效控制，保障矿场聚合物驱提高采收率技术实施效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中驱油用聚丙烯酰胺类产品质量稳定性表征方法的不足，提供一种快速表征驱油用聚丙烯酰胺类产品质量稳定性方法及应用，能够对驱油用部分水解聚合物产品纯度、产品分子结构、产品分子组分关键质量信息进行测试，实现对驱油用聚合物产品稳定性的有效控制。

本发明的技术方案是提供一种快速表征驱油用聚丙烯酰胺类产品质量稳定性方法，该方法包括如下步骤:

(1)计算出部分水解聚丙烯酰胺类产品在不同水解度下的r值,建立水解度和r值之间的标准曲线；

(2)利用元素分析仪对聚合物产品中c、h、n、s、o组分进行定量分析，计算出r值；

(3)根据r值按照标准曲线模版求出水解度h理，和实测水解度h实进行对比：

(4)判断：

如果h理接近h实，说明本聚合物产品是纯的部分水解聚丙烯酰胺类；

如果h理<h实，说明聚合物产品的r值变小，分子组分中的氮元素增加，聚合物产品的结构、纯度发生变化，聚合物不再是纯的部分水解聚丙烯酰胺类产品，而是添加了其他化学物质，添加的化学物质会对驱油聚合物的增粘性和稳定性造成影响，不符合驱油用驱油用聚合物产品质量要求。

本发明的另一技术方案是：一种根据上述快速表征驱油用聚丙烯酰胺类产品质量稳定性方法的应用，用于对矿场在用聚合物同一产品不同的生产批次进行元素分析，根据r值的变化，考察不同生产批次的产品的稳定性。

本发明的有益效果是：实现对不同类型驱油用聚合物产品质量稳定性的有效控制，保障矿场聚合物驱提高采收率技术实施效果。

(1)通过测定驱油聚合物产品的各种元素含量，研究产品分子结构、产品分子组分、产品纯度等关键质量信息，为筛选驱油聚合物提供更有力的依据。

(2)可以对聚合物产品稳定性进行监测，保证现场聚合物的注入质量。

(3)本发明操作简单易懂、用时短、数据准、效益高。

(4)本发明用于对矿场在用聚合物同一产品不同的生产批次进行元素分析，根据r值的变化，考察不同生产批次的产品的稳定性，从而实现对驱油聚合物产品质量稳定性的有效监控。

附图说明

图1为r值与聚合物水解度的标准曲线。

图2为现场在用聚合物的元素分析结果。

图3为聚合物产品的水解度热稳定性能：

(a)编号c1-c7产品；(b)编号ⅲ-1至ⅲ-3产品。

图4为矿场用聚合物a不同时间产品的元素分析结果。

图5为矿场用聚合物b不同时间产品的元素分析结果。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

本发明一种快速表征驱油用聚丙烯酰胺类产品质量稳定性方法，该方法包括如下步骤：首先计算出部分水解聚丙烯酰胺类产品在不同水解度下的r值,建立水解度和r值之间的标准曲线，如图1所示；然后利用元素分析仪对聚合物产品中c、h、n、s、o组分进行定量分析，计算出r值；再根据r值按照标准曲线模版求出水解度h理，和实测水解度h实进行对比：判断如果h理接近h实，说明本聚合物产品是纯的部分水解聚丙烯酰胺类聚合物；如果h理<h实，说明聚合物产品的r值变小，分子组分中的氮元素增加，聚合物产品的结构、纯度发生变化，聚合物不再是单纯的部分水解聚丙烯酰胺类，而是添加了部分氮元素含量较高的化学物质，添加的化学物质会对驱油聚合物的增粘性和稳定性造成影响，不符合驱油用驱油用聚合物产品质量要求。

由于驱油用部分水解聚丙烯酰胺产品中碳元素c与氮元素n质量比r(r＝c/n)与水解度之间成很好的线性关系，即不同水解度下聚合物的r值跟其水解度成正比例关系变化。

一种根据上述快速表征驱油用聚丙烯酰胺类产品质量稳定性方法的应用，用于对矿场在用聚合物同一产品不同的生产批次进行元素分析，根据r值的变化，考察不同生产批次的产品的稳定性，从而实现对驱油聚合物产品质量稳定性的有效监控。

实施例1

对现场在用的9种驱油用部分水解聚丙烯酰胺进行了元素分析，实验结果见表1，如图2所示。实验结果表明：对于a1、a5、a6产品，计算出的理论水解度h理跟实际测试出的水解度h实接近，由此可以表明这三个样品是纯的部分水解聚丙烯酰胺；其余6个聚合物产品，h理<h实，说明聚合物产品的结构、纯度发生变化，聚合物不再是纯的部分水解聚丙烯酰胺，可能添加了一定量的其它化学物质，对聚合物产品应用性能产生影响。

表1聚合物元素测试结果

实施例2

利用不同水解聚丙烯酰胺的元素分析，考察了聚合物产品的水解度热稳定性能。实验结果见表2，如图3所示。元素测试结果表明：这10个样品中，c2、c4、ⅲ-3三个样品的h理远远小于h实，从相对应的水解度热稳定性结果来看，这三个样品的水解度热稳定性较差，随着时间的增加，增长幅度大。由此可以说明用元素分析结果可以间接评价聚合物产品的水解度热稳定性能，为聚合物产品的质量控制提供依据。

表2聚合物产品的水解度比较结果

实施例3

利用部分水解聚丙烯酰胺的元素分析，对矿场在用两种聚合物a、b不同时间的产品质量进行了分析对比。实验结果如图4和图5所示。从元素结果中可以看出：两种聚合物产品不同时期的测定的(r、h实)点的坐标都在r-h标准曲线附近，说明这两种聚合物几年来的产品性能稳定，质量合格，从而保证了现场聚合物驱的实施效果。

应当理解的是，这里所讨论的实施方案及实例只是为了说明，对本领域技术人员来说，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。