钙离子对部分水解聚丙烯酰胺冻胶失水的作用机制研究

作者：王东方

来源：科学技术与工程, 2017, 17(03): 277-287.

• CaCl2
• 失水
• 冻胶
• 交联
• 流体力学半径

冻胶失水导致的体积收缩会缩短油田调剖堵水作业的有效期,因此冻胶失水问题需要引起足够的重视。考察了CaCl2对部分水解聚丙烯酰胺/铬(HPAM/Cr)冻胶失水规律的影响,研究了CaCl2对HPAM/Cr冻胶微观形貌、HPAM流体力学半径、黏度的影响;并通过红外光谱技术分析了CaCl2对HPAM/Cr冻胶失水的作用机理。实验结果表明,高浓度CaCl2会促进HPAM/Cr冻胶失水,而低浓度CaCl2具有抑制HPAM/Cr冻胶失水的作用;冻胶容水孔洞减少是高浓度CaCl2加剧HPAM/Cr冻胶失水的内在原因;HPAM流体力学半径越小,HPAM/Cr冻胶失水越严重,低浓度CaCl2具有提高HPAM流体力学半径的作用;低浓度CaCl2能够降低HPAM的黏度损耗速率;Ca2+可与HPAM分子羧基中的C—O发生交联反应,该反应是低浓度CaCl2能够提高HPAM流体力学半径、降低HPAM黏度损耗速率以及抑制HPAM/Cr冻胶失水的根本原因。明确了CaCl2对冻胶失水的作用机理,可为今后研制抗盐高稳定性冻胶提供理论参考和支持。