目前,国内许多油田进入了开采中后期,为了提高原油采收率,三次采油技术被广泛应用[1]。由于水溶性聚合物能较好地增加水体黏度、降低油水流度比,因此聚合物驱油技术是提高原油采收率较有效的方法之一。聚丙烯酰胺和部分水解聚丙烯酰胺[2]由于低廉的价格、良好的增黏性能以及特殊的物理化学性能,是油田应用最广泛的驱油用聚合物。

然而,随着开采条件的日益苛刻,部分水解聚丙烯酰胺在高温和高矿化度条件下,黏度下降,导致驱油效率降低。耐温抗盐水溶性聚合物的研究与开发已成为油田化学工作者竞相致力研究的课题[3-4]。基于这一研究热点,笔者采用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)为单体,合成了一类新型的三元磺化改性聚丙烯酰胺[5],在前期研究其水溶液性质和界面性质的基础上,采用显微镜法和瓶试法研究该类新型聚丙烯酰胺对不同驱油体系形成模拟乳状液稳定性的影响,为这类新型聚丙烯酰胺的应用提供理论支持。

1　试验部分

1.1　主要试验试剂与仪器

NaHCO3，NaCl，MgCl2，CaCl2：化学纯,天津市科密欧试剂有限公司;石油磺酸盐：大庆炼化公司;部分水解聚丙烯酰胺：相对分子质量3 500万,大庆炼化公司;脱水原油：大庆油田有限责任公司;三元磺化改性聚丙烯酰胺：自制[5]。

FA25型高速剪切分散乳化机：弗鲁克流体机械制造有限公司;Nikon80i型光学显微镜：北京冠普佳科技有限公司。

1.2　模拟乳状液的制备

将一定量脱水原油和一定量配制好的含有三元磺化改性聚丙烯酰胺的模拟污水置于45 ℃恒温水浴中预热30 min;采用FA25型高速剪切分散乳化机将预热后的模拟污水在转速为10 000 r/min下剪切乳化1 min；然后在剪切条件下将一定量的预热油样加入到水样中,45 ℃恒温条件下乳化剪切10 min,得到含有一定量三元磺化改性聚丙烯酰胺的模拟乳状液。

“红船，见证了中国历史上开天辟地的大事变，成为中国革命源头的象征”。中国共产党勇于承担寻求民族独立、谋求人民解放的历史使命，勇担时代重任，在浙江嘉兴南湖的“红船”上宣告成立，从此中国革命有了领路人，展现了共产党人开天辟地、敢为人先的首创精神。

1.3　模拟乳状液稳定性测定

采用Nikon80i型光学显微镜测定上述模拟乳状液,判断乳状液的类型,观察模拟乳状液的乳化稳定性。

将配制的模拟乳状液取一定量置于具塞量筒中,记录体积为V0,置入45 ℃恒温水浴中,每隔5 min记录一次浓相体积Vt,根据浓相体积变化分数(Vt-V0)/V0随时间t的变化曲线,分析模拟乳状液的稳定性[6]。

2　结果与讨论

2.1　三元磺化改性聚丙烯酰胺对不同总含水模拟乳状液稳定性的影响

固定模拟污水中三元磺化改性聚丙烯酰胺质量浓度为600 mg/L、NaHCO3质量分数为0.8%、石油磺酸盐质量分数为0.3%,不同总含水(w,下同)模拟乳状液的显微镜照片见图1。

野外灭绝是人类定义的保护现状中最为危险的一类，指某个物种的已知个体仅存活于圈养环境，或是其种群需要经过野放后才能回归其历史上存在的地点。当物种被分类到这一状态，它离灭绝已经只有一步之遥。那时，北白犀也仅见于捷克、美国等国的动物园中了。

  

图1　不同总含水模拟乳状液的显微镜照片

由图1可见:在相同乳化条件下,随着体系中总含水的增加,含有三元磺化改性聚丙烯酰胺的弱碱三元复合驱乳状液的乳化状况发生较明显的变化。当总含水为50%时,基本为W/O型乳状液,且液体体积较大;当总含水为60%和70%时,不仅存在简单的W/O或O/W型乳状液,而且还存在复杂的W/O/W类型的乳状液;而总含水为80%时,基本上是O/W型乳状液,且乳化程度优于其他三类乳状液。这表明,该类新型的三元磺化改性聚丙烯酰胺适合于含水较高的油藏。

不同总含水模拟乳状液浓相体积分数随时间的变化关系见图2。

  

图2　不同总含水模拟乳状液浓相体积分数随时间的变化关系

由图2可见:总含水对含三元磺化改性聚丙烯酰胺的三元乳状液浓相体积分数变化有较大的影响,但随着总含水的增加,上升曲线的斜率减小,表明油滴上浮速率降低,即乳状液的乳化程度增加[7]。此外,随着乳状液中总含水的增加,达到稳态时的浓相体积分数以及达到稳态所需要的时间增大,这也进一步表明新型的三元磺化改性聚丙烯酰胺适合于含水较高的油藏。

2.2　三元磺化改性聚丙烯酰胺质量浓度对一元模拟乳状液稳定性的影响

固定模拟乳状液中总含水为80%,采用Nikon80i型光学显微镜测定不同聚丙烯酰胺质量浓度下一元模拟乳状液的乳化状况,结果见图3。

  

图3　不同聚丙烯酰胺质量浓度下一元模拟乳状液的显微镜照片

由图3可见:针对含有三元磺化改性聚丙烯酰胺的一元模拟乳状液,随着聚丙烯酰胺浓度的增加,液滴分布也越来越均匀,乳化程度增加,即乳状液的稳定性增加。当聚丙烯酰胺质量浓度为100 mg/L时,显微镜照片显示,大量油滴包裹一定量的乳状液,且油水分离现象明显;当聚丙烯酰胺质量浓度为800 mg/L时,仅有很少量的油滴聚并,且原油在水相中分散较为均匀。这主要是由于三元磺化改性聚丙烯酰胺分子含有亲油性的高分子链和亲水性基团—CONH2、—COO-和氨基,易在油水界面上发生吸附,随着聚合物浓度的增加,体相和界面黏度增加,吸附在油水界面上的聚合物分子增加,电荷之间的相互作用,使得聚丙烯酰胺在油水界面的排列紧密,油滴聚并能力下降,乳状液的稳定性增加。

不同聚丙烯酰胺浓度下一元模拟乳状液浓相体积分数随时间的变化关系见图4。

不独火药，四大发明的另外几个同样让人五味杂陈。指南针即最早的司南虽然也用来辨别方向，但多数是由风水师拿着看风水，供富贵人家给故去和将要故去的老爷太太选墓穴或给皇家找龙脉。至于印刷术，传到欧洲后却为西方文艺复兴奠定了基石。

  

图4　聚丙烯酰胺质量浓度对一元模拟乳状液浓相体积分数的影响

由图4可见:三元磺化改性聚丙烯酰胺浓度对O/W型乳状液油滴上浮速率影响较小,但对油滴聚并速率影响较大。随聚丙烯酰胺浓度的增加,油滴聚并速率减小,这是由于随着聚丙烯酰胺浓度增加,吸附在油水界面的聚丙烯酰胺分子增加,界面膜的黏度增加,相应稳定性增强,油滴聚并能力降低,乳状液稳定性增加。同时,随着一元体系中改性磺化聚丙烯酰胺浓度的增加,达到稳态状态时的浓相体积分数增加。这进一步表明模拟乳状液中加入改性磺化聚丙烯酰胺有利于提高乳状液的稳定性。此外,由三元磺化改性聚丙烯酰胺形成的一元模拟乳状液稳定性较差,即该聚丙烯酰胺不能用于一元聚合物驱油。

2.3　三元磺化改性聚丙烯酰胺浓度对二元模拟乳状液稳定性的影响

固定模拟乳状液中总含水为80%,石油磺酸盐质量分数为0.3%,采用Nikon80i型光学显微镜测定不同聚丙烯酰胺浓度下二元模拟乳状液的乳化状况,结果见图5。

  

图5　不同聚丙烯酰胺质量浓度下二元模拟乳状液的显微镜照片

由图5可见:针对含有三元磺化改性聚丙烯酰胺和石油磺酸盐的二元模拟乳状液,随着聚丙烯酰胺浓度的增加,液滴越来越小,且分布也较为均匀,这与聚丙烯酰胺对一元体系的影响规律相同。比较图3和图5可以看出,三元磺化改性聚丙烯酰胺形成的二元模拟乳状液乳化程度优于其形成的一元模拟乳状液。这表明三元磺化改性聚丙烯酰胺与表面活性剂在稳定乳状液方面具有较好的协同性能。

不同聚丙烯酰胺浓度下二元模拟乳状液浓相体积分数随时间的变化关系见图6。

  

图6　聚丙烯酰胺质量浓度对二元模拟乳状液浓相体积分数的影响

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2.4　三元磺化改性聚丙烯酰胺浓度对三元模拟乳状液稳定性的影响

固定模拟乳状液中总含水为80%,石油磺酸盐质量分数为0.3%,NaHCO3质量分数为0.8%,采用Nikon80i型光学显微镜测定不同聚丙烯酰胺质量浓度下三元模拟乳状液的乳化状况,结果见图7。

  

图7　不同聚丙烯酰胺质量浓度下三元模拟乳状液的显微镜照片

[6]　骆小虎, 林梅钦, 吴肇亮, 等. 三元复合驱中原油乳化作用研究[J]. 精细化工, 2003, 20(12):731-733.

不同聚丙烯酰胺浓度下三元模拟乳状液浓相体积分数随时间的变化关系见图8。

由表3可知，虾油控制着产品的主体风味及影响着产品的质量。根据实验结果表明虾油添加得少，特征风味不足，出于产品成本方面的考量，虾油的添加量最高为50%，但是添加至50%时产品已具有明显的虾油特征风味，香气强度较强。食盐、味精为菜肴应用中的基础味，咸鲜适宜才可以使菜肴适口，因此这2个因素是次于虾油的重要影响因素。酵母抽提物作为调味料使用可以增强鲜美味，丰富滋味，使口感更醇厚，并掩盖不良气味和味道，也是影响因素之一。变性淀粉是产品稳定性的重要原料，添加1%即可达到效果。干贝素的影响因子也较大，添加干贝素后使产品的海鲜味和厚味增强。白砂糖和焦糖色在这8个因素中处于影响较小的位置。

  

图8　聚丙烯酰胺质量浓度对三元模拟乳状液浓相体积分数的影响

由图8可见:含有三元磺化改性聚丙烯酰胺的三元模拟乳状液的浓相体积分数均小于0,达到稳态需要的时间延长,且随着聚丙烯酰胺浓度的增加,上升阶段曲线的斜率降低,表明含有不同浓度三元磺化改性聚丙烯酰胺的三元模拟乳状液具有较好的稳定性,且随着聚丙烯酰胺浓度的增加,乳状液的稳定性增加,这与图7结果一致,表明三元磺化改性聚丙烯酰胺可作为弱碱三元驱油体系用于高含水油藏的驱油。

3　结　论

1)三元磺化改性聚丙烯酰胺对其不同总含水的三元模拟乳状液都具有一定的稳定作用,随着体系总含水的增加,乳状液的稳定性增加。

2)三元磺化改性聚丙烯酰胺对一元和二元模拟乳状液具有一定的稳定作用,随着聚丙烯酰胺浓度的增加,浓相体积分数达到稳态时需要的时间增加,模拟乳状液的稳定性增加。

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3)含有三元磺化改性聚丙烯酰胺的三元模拟乳状液具有很好的稳定性,且随着聚丙烯酰胺浓度

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4)三元磺化改性聚丙烯酰胺适合于弱碱三元复合驱油体系,可用于高含水区油藏的驱油。

参考文献：

[1]　ZHOU X D, DONG M Z, MAINI B. The dominant mechanism of enhanced heavy oil recovery by chemical flooding in a two-dimensional physical model[J]. Fuel, 2013, 108:261-268.

[2]　CHEN H X, TANG H M, GONG X P, et al. Effect of partially hydrolyzed polyacrylamide on emulsification stability of wastewater produced from polymer flooding[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2015, 133:431-439.

[3]　RASHIDI M, BLOKHUS A M, SKAUGE A. Viscosity and retention of sulfonated polyacrylamide polymers at high temperature[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2011, 119(6): 3623-3629.

(2)每测温1次，应记录、计算每个测温点的升降值及温差值，及时绘制各点的温度变化曲线和断面的温度分布曲线。

[5]　宋华, 于德志, 李锋, 等. 三元磺化改性聚丙烯酰胺的制备与性能评价[J]. 青岛科技大学学报(自然科学版), 2017, 38(1):29-34.

由图7可见:针对含有三元磺化改性聚丙烯酰胺的三元模拟乳状液,当聚丙烯酰胺质量浓度低于600 mg/L时,模拟乳状液中相对不均匀,油滴相对较大;当聚丙烯酰胺质量浓度大于600 mg/L时,模拟乳状液很均匀,稳定性很好,且随着聚丙烯酰胺质量浓度的增加,模拟乳状液更加均匀、稳定,这初步表明当三元磺化改性聚丙烯酰胺质量浓度大于600 mg/L时,在三元体系中具有较好的乳化作用,适用于三元驱油体系。

[7]　王俊, 宋程, 李翠勤, 等. 三元组分对弱碱三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2016,40(1):146-154.

信号传输过程中的干扰引入有传导和辐射两个途径。干扰的传导引入主要是通过供电回路，采用与干扰源分开供电、二次供电等措施可有效隔离干扰的传导引入。干扰的辐射引入是干扰源向空间辐射的电磁信号在传输导体及处理器件中感应出干扰信号，对有用信号形成干扰。辐射干扰在线缆的各芯线中感应生成的信号幅度和极性均相同，利用差分放大电路，即可去除辐射干扰信号。信号传输采用差分传输方式是抗辐射干扰的有效措施。抗辐射干扰的另一重要措施是采用有屏蔽层保护的传输线缆。