疏水締合聚丙烯酰胺是指聚丙烯酰胺大分子鏈帶有少量疏水基團（客2 mol% )的水溶性聚合 物[~。疏水基團之間通過締合作用，使得疏水締合聚丙烯酰胺分子鏈采收率產生分子內或分子間締合，在聚 合物溶液中形成許多的疏水微區，因此，疏水締合聚 丙烯丑胺溶液表現出不同于聚丙烯酰胺溶液的獨特 流變性能[1]。當聚合物濃度大于一定值時，聚合物 分子就可以形成可逆的空間網狀結構，從而形成超 分子聚集體，增大了聚合物的流體力學體積，顯著地 提高溶液的相對黏度。此外，該空間網絡結構可以 在剪切的作用下發生締合，使得聚合物溶液易于通 過多孔介質。由于這些性能，使得疏水締合聚丙烯 酰胺在油氣開采領域得到廣泛的關注。目前，大多 數研究更多地關注疏水締合聚合物的合成及流變性 能對其驅油性能研究較少。因此，開展疏水締 合聚合物的驅油性能研究顯得非常重要，其研究結 果將為聚合物驅數值模擬、工程設計及動態預測提 供相關參數及理論指導。
本文以組成均勻的疏水締合丙烯酰胺為研究對 象，在模擬我國主力油藏條件下研究了疏水締合聚 丙烯酰胺的驅油特性。
一、實驗部分1.儀器與試劑恒溫驅油系統（西南石油大學自制）；G5砂芯漏斗（成都科龍）。
疏水締合聚丙烯酰胺（HAPAM)與聚丙烯酰胺 (PAM)由中科院成都有機化學研究所提供;蒸餾水 (自制）;NaCl(成都科龍）。
2.實驗步驟(1)填砂管填砂，均勻壓實，完全密封。
(2)用模擬地層水測定填砂管的孔隙體積、孔 隙度和滲透率。
(3)配置不同濃度的聚合物溶液。
(4)向填砂管中注入模擬原油（煤油與地層油 的混合物），直到填砂管出口端不再有水溢出為止， 然后在模擬地層溫度下飽和12 h，制造束縛水，計算 含油飽和度。
(5)進行水驅，直到產出液中含水達到98%為 止，計算水驅采收率。
(6>進行聚合物驅，注人一定段塞的聚合物溶 液，計算聚合物驅采收率。
(7)進行后續水驅，直到產出液中含水達到 98%為止，計算后續水驅采收率[5]。
二、結果與討論1.注入聚合物PV數對驅油性能的影響從表1與表2可以看出，填砂管模擬油層條件 為高滲透率油藏，模擬原始油飽和度為60%左右，單一的水驅采收率為30%左右。
表1 HAPAM的驅油性能(45丈）
編號<)>/%K/ |im2PVS〇
/%EORWF/%EORFF/%EORAPF/%07-12-0131.411.0830.0559.4730.250.530.4707-12-0531.231.0920.1060.2331.131.080.6707-12—0632.641.1240.1564.5129.881.990.8507-12-1430.871.0020.2062.1330.342.480.9407-12-1829.980.9870.3061.2232.013.571,2307-12-2030,93K0320.3561.7231.784.651.4607-12-2331.281.2010.4059.9833.125.891.6807-12-2631.641.2370.4559.3631.476.781.9707-12-2842.421.2240.5063.2133.177.172.0107-12-3030.671.1020.5060.8831.427.072.09注：模擬油藏溫度為45t,模擬鹽水為8 OXWL NaCl溶液，注 人聚合物濃度為2 000 mg/L,聚合物注人速率為20 ral/h;WF—水驅 油、PF—聚合物驅油、APF—后續水驅油（表2相同）。
表2 PAM的驅油性能(45尤）
編號小/%K/ (Xm2PVS〇
/%EORWF/%EORPF/%EOFW/%07-12-3132.221.1210.0561.1331.770.520.3508 -01 -0431.431.1130.1060.5630.340.880.4408 -01 -0630.761.0250.2062.2332.83L250.5808-01-0831,031.2060.3061.8629.681.980.7508-01-1029.780.9960.4059.7832.523.240.9708-01-1231.461.0830.5061.3431.693.881.16從圖1可以看出，注人〇。 1 PV HAPAM溶液， 原油采收率明顯增加，說明HAPAM有助于提高原 油采收率;在注人HAPAM溶液0.1 ~0.3PV時，隨 著注入HAPAM量的增加，增產幅度下降但仍然能 夠提高原油采收率;在注入〇。3~〇。 45 PV時，原油 采收率又急劇升高，此后趨于平緩。而對于PAM， 在注人0.05-0.3 PV時，原油采收率上升幅度明顯 低于HAPAM，而在注入0.4 ~ 0.5 PV時，趨于平緩。 可以看出，在礦場應用時，在注入HAPAM 0? 4 ~ 0.45 PV時效果最佳。對于后續水驅油，在注入聚合 物0.4 PV以前，采收率基本呈一直線上升，此后趨 于平緩。同時可以看出，由于HAPAM在多孔介質 中的滯留吸附量大于PAM，使得HAPAM能夠長時 間滯留在多孔介質中，能夠更好的控制后續水的流 度，使得原油采收率高于PAM。從圖2可以看出， 注人聚合物后，填砂管前段的壓力明顯上升，HA- PAM的上升趨勢與其提高采收率的趨勢基本一致， 髙于PAM，但是在0? 1PV以前，HAPAM的壓力上升 低于PAM。由于HAPAM注人多孔介質中，在注入 量較低的情況下，多孔介質含有大量的鹽水，將聚合 物稀釋，稀釋后的濃度低于CACM，形成分子內締合 為主，使得聚合物的增黏能力低于PAM，不能有效 地控制多孔介質中溶液的黏度，因此，低注人量下 HAPAM的壓力升高不如PAM,采收率差異不大。
8「HAPAM-聚合物驅 6 .HAPAM-水驅PAM-聚合物驅 PAM-水驅0 100.10.20.30.40.50.6注入體積/PV圖1注入體積對采收率的影響(45D0.4° 0 ' 0.10.20.30.40.5-0.6注入體積/PV圖2注入體積對注入壓力的影響分析認為，當HAPAM注入量較低時，隨著注人 量的增加，采收率增加幅度緩慢的原因是由于注人 的締合聚合物絕對總量小，注人油層后，由于地層水 對聚合物的稀釋作用、聚合物在油層巖石上的吸附 作用，導致驅替段塞聚合物濃度快速變為無效驅替 液;當繼續增大注入量時，這種不利的稀釋、吸附滯 留影響作用逐漸得到改善或克服，同時，締合聚合物 驅替液開始進入低滲透層，含油飽和度高的低滲透 層開始產油，因此驅油效果明顯變好;當進一步增大 締合聚合物的注人量，不利的稀釋、吸附滯留影響作 用完全得到改善或克服，這時締合聚合物驅替液進入低滲透率層，但由于大部分原油己經被驅替，因 此，增加的采收率幅度不大。
表3 HAPAM的驅油性能（65t)
編號<)>/%K/fim2PVS〇
/%EORWF/%EORPF/%E〇RAPF/%08 -01 -1430.171.0280.0560.4429.840.480.5308-01-1630.791.1840.1062.3528.760.920.6408-01-1831.641.2240.2061.1128.331.980.8908-01 -2032.211.2720.3060.4729.122.891.1608 -01 -2230.621.0350,4062.4328.654191.4708-01-2430.73L(M60.5062.2229.384.961.84注：模擬油藏溫度為65t,模擬鹽水為300 00 mg/L lVaCl溶液，注 入聚合物濃度為2 000 mg/L,注人聚合物速率為20 ml/h;WF—水驅 油、PF—聚合物驅油、APF—后續水驅油（表4相同）。
表4 PAM的驅油性能（65丈）
編號4>/%K/ |im2PVS〇
/%E0RWF/%EORPF/%EOR^P/%08-01-2632.661.2360.0563.0128.780.460.5108-01-2831.431.1930.1062.2428.440.730.6208-01 -3031.751.0820*206L7S29.53L020.6108 - 02 - 2032.321.2440.3062.4628.061.760.7208 - 02 - 2230.081.0640.4061.9829.231530.9408 - 02 - 3431.281.1320.5061.8728.142.971.126rHAPAM-聚合物驅 5 ■\PAM-聚合物驅 PAM-水驅人HAPAM后，填砂管前段的壓力高于注人PAM,但 是高溫高礦化度下的壓力低于低溫低礦化度下的壓 力。整個曲線中，沒有大的突變點，說明兩類聚合物 沒有造成多孔介質的堵塞。
從圖4可以看出，在實施注人聚合物驅與后續 水驅后，HAPAM的提高采收率的總幅度明顯優于 PAM,特別是在注入0.4 ~0.5 PV時，提高采收率約 高出2% ~4%，說明HAPAM驅油性能優于PAM。 而且高溫高礦化度下HAPAM的提高采收率能力明 顯低于低溫低礦化度下的提高采收率能力。
2_注入的HAPAM濃度對驅油性能的影響（見表5、表6)
表5 45丈的驅油性能編號<l>/%K/ |xm2PVS〇
/%EORWF/%EORPF/%EORAPF/%08 -02 - 2631.741.143100062.5929.211.120.9308 -02 - 2832.051.219150061.8628.654.681.6208 -03 -0132.171.289250062.3729.048.522.53注：模擬油藏溫度為45X ,模擬鹽水為8000mg/L IVaCI溶液，注人 聚合物速率為20ml/h,注人鷥為0.5PV。
O11111'00.10.20.30.40.50.6注入體積/PV圖3注入體積對采收率的影響(45D從圖3可以看出，在高溫高礦化度下(表4與表5)， 隨著HAPAM溶液注入量的增加，原油采收率幅度 直線上升，當聚合物注人量在〇。4 ~〇。 5 PV時，趨于 平緩;而對于PAM，在0.05 ~0.2 PV范圍內，采收 率上升不明顯，而在0.2 ~〇。4 PV內，上升較為明 顯，在0.4-0.5 PV內，趨于平緩。相比之下，HA- PAM比PAM在0. 5 PV時高2%。對于后續水驅， HAPAM比PAM高0? 6%。從圖2也可以看出，注表6 65丈的驅油性能編號/%K/ jxm2PVS〇
/%EORWF/%E0RPF/%EORjvpp/%08-03-0331.681.194100061.7728.351.540.7708-03-0532.331.265150062.3227.952.271.2208 - 03 - 0730.741.104250061.4229.265.432.13注：模擬油藏溫度為65^ ,模擬鹽水為30000mg/L MaCl溶液，注人 聚合物速率為20ml/h,注人量為0.5 PV。
從圖5可以看出，在1 000 ~ 2 000 mg/L范圍 內，隨著HAPAM濃度的增加，原油（下轉第110頁}了黏土膨脹壓。
改性聚乙烯醇防塌劑潤滑作用機理：改性聚乙 烯醇防塌劑具有一定極性和低的黏壓系數，能在鉆 具及套管表面和井壁巖石上產生有效吸附，形成非 .常穩定的具有一定強度的潤滑膜，具有較低的摩擦 系數和較強的抗剪切能力，從而大幅度降低鉆具與 井壁及套管之間的摩擦，降低鉆具旋轉扭距和起下 鉆阻力。
三、結束語通過對聚乙烯醇進行改性，使改性聚乙烯醇具 有更優良的頁巖抑制防塌能力，而且沒有增黏負效 應。室內實驗表明，改性聚乙烯醇防塌劑在防塌性 和潤滑性方面表現出很強的優越性，能穩定井壁，降 低鉆井事故，提高鉆井速度;改性聚乙烯醇防塌劑與 常用處理劑配伍性好，能改善鉆井液性能，保護油氣層能力強，且無毒易生物降解，對環境影響小，為一 種環保型鉆井液用多功能防塌劑，綜合性能優良。