有機鉻交聯(lián)劑通用技術(shù)條件

1、勝利石油管理局 發(fā)布QB勝利 石油管 理局企 業(yè)標準Q/SL15252001聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)用Cr3+型交聯(lián)劑通用技術(shù)條件2001-11-14發(fā)布2001-12-15實施Q/SL1525 2001前 言本標準的附錄A是標準的附錄，附錄B是提示的附錄。本標準由勝利石油管理局油田化學專業(yè)標準化委員會提出并歸口本標準由勝利油田有限公司采油工藝研究院負責起草。本標準主要起草人：張小衛(wèi)、呂西輝、田玉芹、徐山。勝利石油管理局企業(yè)標準Q/SL1525-2001聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)用Cr3+型交聯(lián)劑通用技術(shù)條件1范圍本標準規(guī)定了用于聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)用Cr3+型交聯(lián)劑（無機Cr3+型交聯(lián)劑、有機C

2、r3+型交聯(lián)劑及復合Cr3+型交聯(lián)劑，以下簡稱交聯(lián)劑）的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存。本標準適用于聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)所用的交聯(lián)劑、增粘劑等以Cr3+形式交聯(lián)的，以增加聚合物溶液粘度為目的的各類產(chǎn)品。2引用標準下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文。本標準 出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用 下列標準最新版本的可能性。GB / T4472 1984化工產(chǎn)品密度、相對密度測定通則GB / T9724 1988化學試劑pH值測定通則Q/ SL1476 2000交聯(lián)聚合物驅(qū)用交聯(lián)劑性能評價方法3定義本標準采用下列定

3、義。3.1交聯(lián)劑能使線性聚合物基團互相鍵合，使聚合物溶液粘度顯著提高的一類物質(zhì)。3.2交聯(lián)增粘比聚合物溶液加入交聯(lián)劑成膠后，溶液粘度升高，在相同條件下，交聯(lián)后溶液粘 度與聚合物溶液粘度的比值，稱為該交聯(lián)體系的交聯(lián)增粘比。3.3最低成膠濃度用模擬水配制1500mg/L濃度的聚合物溶液，加入交聯(lián)劑交聯(lián)后，交聯(lián)增粘比 達到1.5時的交聯(lián)劑濃度，稱為該交聯(lián)劑的最低成膠濃度。3.4最佳成膠濃度用模擬水配制1500mg/L濃度的聚合物溶液，加入交聯(lián)劑交聯(lián)后，隨著交聯(lián)劑 濃度的增加，交聯(lián)增粘比增大并趨于穩(wěn)定在某一值，交聯(lián)增粘比達到穩(wěn)定時的交聯(lián) 劑濃度，稱為該交聯(lián)劑的最佳成膠濃度。3.5特定交聯(lián)增粘比用模擬水

4、配制1500mg/L濃度的聚合物溶液，加入最佳成膠濃度的交聯(lián)劑交聯(lián) 后，65 C下所形成的交聯(lián)體系的交聯(lián)增粘比。勝利石油管理局2001 -11 12批準2001 12-15實施Q/SL152520013.6動態(tài)交聯(lián)時間在65C下，向巖芯中緩慢注入聚合物和交聯(lián)劑的混合溶液，隨著注入量的增加,兩者在巖芯中產(chǎn)生交聯(lián)，注入壓力有較大增加，注入壓力曲線出現(xiàn)拐點的時間稱為 該體系的動態(tài)交聯(lián)時間。3.7剪切恢復性交聯(lián)聚合物交聯(lián)后，經(jīng)機械剪切，溶液粘度有大幅度下降，靜止一段時間后， 溶液粘度又有所增加，交聯(lián)聚合物的這種性質(zhì)稱為剪切恢復性。3.8交聯(lián)穩(wěn)定性在一定條件下，由于氧、細菌、金屬離子等各種因素的影響，交

5、聯(lián)聚合物粘度 也和聚合物溶液一樣隨時間而逐漸降低，交聯(lián)聚合物粘度在綜合因素的影響下的穩(wěn) 定性稱為交聯(lián)穩(wěn)定性。4技術(shù)要求交聯(lián)劑應符合表1要求。表1交聯(lián)劑技術(shù)指標序號項目指標1外觀墨綠色粘性液體，用水稀釋后為草綠色透明液體2密度(25C) , g/cm31.201.503pH值4.08.54Cr3+含量，% 4.55最低成膠濃度，mg/L 4006最佳成膠濃度，mg/L 159剪切恢復性， 5010靜態(tài)吸附粘度保留率， 6011交聯(lián)穩(wěn)定性(65 C ,90d),% 755儀器設備及試劑5.1pH計：精度0.1。35.2密度計：精度0.002 g/cm3。5.3電子夭平：感量0.1mg。5.4RV2

6、0型流變儀（旋轉(zhuǎn)和振蕩系統(tǒng)）或同類產(chǎn)品。5.5恒溫干燥箱：室溫300 C;精度土2C。5.6試管及安甑瓶：50mL。5.7酸式滴定管：25mL ;分度值0.1mL。Q/SL152520015.830%的H2O2溶液。5.920%的NaOH溶液。5.10固體KI（分析純，符合GB1272）。5.110.5%淀粉指示劑。5.12磷酸（分析純，符合GB1282）。5.130.1mol/L的Na2S2O3標準溶液。5.14聚丙烯酰胺：Mo-4000樣品或礦場用聚合物干粉。5.15一次蒸儲水、模擬地層水見附錄A（標準的附錄）、清水（自來水）6試驗方法6.1外觀取交聯(lián)劑2g3g置于潔凈玻璃杯中，目測樣品外

7、觀，然后用蒸儲水稀釋200倍左右，目測樣品稀釋后外觀。6.2pH值交聯(lián)劑pH值的測定按GB/T 9724的規(guī)定執(zhí)行。6.3密度交聯(lián)劑密度的測定按GB/T 4472 -1984中2.3.3的規(guī)定執(zhí)行。6.4Cr3+含量Cr3+含量的測定按Q/SL1476 2000中的5.6.2的規(guī)定執(zhí)行。6.5最低成膠濃度、最佳成膠濃度和特定交聯(lián)增粘比6.5.1用模擬地層水配制1500mg/L的聚合物溶液。6.5.2在65C、7s-1下，用粘度計振蕩系統(tǒng)測量該聚合物溶液的粘度。6.5.3加入100、200、300、4001000mg/L的交聯(lián)劑，攪拌均勻，密封于試管中，置于65 C恒溫烘箱中72h。6.5.4在

8、65C、7s-1下，用粘度計振蕩系統(tǒng)測量交聯(lián)聚合物溶液的粘度。6.5.5計算不同交聯(lián)劑濃度下的交聯(lián)增粘比，并繪制交聯(lián)增粘比一交聯(lián)劑濃度曲線。6.5.6把交聯(lián)增粘比為1.5時的交聯(lián)劑濃度定為形成交聯(lián)聚合物的最低成膠濃度。6.5.7隨著交聯(lián)劑濃度的增加，交聯(lián)增粘比相應增大，當交聯(lián)劑濃度增加到一定值 時，交聯(lián)增粘比變化趨緩，交聯(lián)增粘比一交聯(lián)劑濃度曲線出現(xiàn)拐點，此點的交聯(lián)劑 濃度定為交聯(lián)劑的最佳成膠濃度。6.5.8最佳成膠濃度下的交聯(lián)增粘比即為特定交聯(lián)增粘比。6.6動態(tài)交聯(lián)時間6.6.1在25mn 300mm的巖芯管中充填（0.0980.11 ） mm的石英砂。 并按附錄B（提示的附錄）安裝好流程，巖

9、芯置于65 C的水浴或恒溫箱中。6.6.2用模擬地層水配制1500mg/L的聚合物溶液。在65 C、7s-1下，用粘度計振蕩系統(tǒng)測量該聚合物溶液的粘度。6.6.3用模擬地層水飽和巖芯。Q/SL152520016.6.4在200mL聚合物溶液中加入最佳使用濃度的交聯(lián)劑，攪拌均勻， 裝入中間容器中。恒速泵用50mL/h的排量將交聯(lián)聚合物溶液注入到巖芯中，觀察注入壓力變化。用兩個中間容器交替注入交聯(lián)聚合物溶液。當一個中間容器剩余液量20mL時，再配制下一中間容器的交聯(lián)聚合物溶液，以避免溶液預交聯(lián)，影響試驗結(jié)果。6.6.5開始注入到注入壓力明顯升高時的時間即為動態(tài)交聯(lián)時間。6.7剪切恢復性6.7.1用

10、模擬地層水配制1500mg/L的聚合物溶液，加入最佳使用濃度的交聯(lián)劑，攪拌均勻，置于65 C恒溫烘箱中72h。6.7.2在65 C、7s-1下，用粘度計振蕩系統(tǒng)測量交聯(lián)聚合物溶液成膠72h的粘度。6.7.3用混調(diào)器剪切交聯(lián)聚合物溶液，控制混調(diào)器電源電壓及剪切時間，使其粘度保留率在20% 30%之間，然后再置于65C恒溫烘箱中72h。6.7.4測定體系恢復后的粘度，并計算其剪切恢復性。剪切恢復性按式（1）計算。F fb/勺aX 100. （1）式中：F剪切恢復性，;Ba-交聯(lián)聚合物溶液粘度，mPa- s;bb-交聯(lián)聚合物剪切恢復后溶液粘度，mPa s;6.8靜態(tài)吸附粘度保留率6.8.1用模擬地層

11、水配制1500mg/L的聚合物溶液，加入最佳使用濃度的交聯(lián)劑。6.8.2按固液比為1:5（質(zhì)量）加入到石英砂中，攪拌均勻，裝入試管中，密封，置于65C恒溫烘箱中72h。同時在同等條件下進行不加砂試驗。6.8.3取試管上清液，在65 C、7s-1下，用粘度計振蕩系統(tǒng)測量石英砂吸附后交聯(lián)聚合物溶液的粘度。平行試驗結(jié)果相差不大于5%。取其平均值為吸附后交聯(lián)粘度。6.8.4計算靜態(tài)吸附粘度保留率。靜態(tài)吸附粘度保留率按式（2）計算：A= dX 100. （2）式中：A-粘度保留率，%;勺c-吸附后交聯(lián)聚合物的粘度，mPa s;勺d不加砂時交聯(lián)聚合物的粘度，mPa so6.9交聯(lián)穩(wěn)定性6.9.1用模擬地層

12、水配制1500mg/L的聚合物溶液，加入最佳使用濃度的交聯(lián)劑，攪拌均勻，分裝于幾支安甑瓶中，用真空泵抽真空1h,然后密封，置于65 C的恒溫烘箱中。6.9.272h，三個月后測量交聯(lián)聚合物粘度，平行試驗結(jié)果相差不大于5%,取平均值計算粘度保留率。粘度保留率按式（3）計算：B=1/勺0X 100. （3）式中：B- 粘度保留率，%;勺i-一定時間后交聯(lián)聚合物的粘度，mPa s;勺o-72h時所測交聯(lián)聚合物的粘度，mPa s。Q/SL152520017檢驗規(guī)則7.1產(chǎn)品由生產(chǎn)廠家的質(zhì)量檢驗部門或委托具有資質(zhì)的質(zhì)量檢驗部門按本標準進 行檢驗，合格后出具檢驗合格證。7.2交聯(lián)穩(wěn)定性試驗只作為現(xiàn)場篩選評

13、價應用指標，不作為入庫檢驗時判定產(chǎn)品是 否合格的依據(jù)。7.3按總桶數(shù)的5%抽取樣本，樣本最低不少于10桶，每桶取樣量不少于50g。7.4樣本混合均勻，平均分裝于潔凈、干燥的2個樣品瓶中，瓶上應貼有標簽，注明生產(chǎn)廠家、產(chǎn)品名稱、批號及取樣日期，一瓶做檢驗用，另一瓶封存?zhèn)洳椤?.5若檢驗結(jié)果中有一項指標不符合本標準要求，應自兩倍量的包裝中取樣復檢， 若仍有指標不符合本標準要求，則整批產(chǎn)品判為不合格品。8標志、包裝、運輸和貯存8.1標志在塑料桶側(cè)面張貼或噴涂標志。內(nèi)容包括：a）產(chǎn)品名稱；b）執(zhí)行標準編號；c）凈質(zhì)量；d）生產(chǎn)日期；e）保質(zhì)期；f）生產(chǎn)廠名、廠址、聯(lián)系電話。8.2包裝產(chǎn)品用白色塑料桶盛

14、裝，每桶25kg土0.5kg。塑料桶要結(jié)實耐用，密封性好。8.3運輸運輸過程中應輕提輕放，防止碰撞。8.4貯存產(chǎn)品應存放于陰涼、通風的地方，切勿重壓。保質(zhì)期兩年，逾期經(jīng)檢驗合格后 仍可使用。附錄A（標準的附錄）模擬地層水的離子組成及制備地層水礦化度多變且對聚合物溶液粘度影響很大。在進行聚合物驅(qū)篩選評價時，為了各室內(nèi)實驗結(jié)果具有可比性和重復性，勝利油田選取規(guī)定了具有代表性的模擬 地層水做為統(tǒng)一的標準：總礦化度：5727mg/L，其中Ca2+Mg2+為108mg/L，詳見表A1。試驗室用蒸儲水配制模擬地層水所加化學劑用量見表A2。表A1 :模擬地層水離子分析結(jié)果離子Na+入2+Ca2+MgCl_

15、_ -HCO3SO42-總計濃度mg/L205980283070400905727Q/SL15252001表A2 :模擬地層水的制備化學劑CaCl22H2OMgCl2- 6H2ONaHCO3Na2SO4NaCl濃度mg/L2942375511334688Q/SL15252001附錄B(提示的附錄)巖芯剪切試驗流程圖注：巖芯尺寸為 中25m麻300mm，充填(0.0980.11) mm的石英砂。聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)用Cr3+型交聯(lián)劑通用技術(shù)條件編制說明勝利油田有限公司采油工藝研究院二OO一年七月聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)用Cr3+型交聯(lián)劑通用技術(shù)條件編制說明1.任務來源在目前的水驅(qū)條件下，原油采收

16、率一般僅為35 % 45%。以聚合物驅(qū)為主的化學驅(qū)油技術(shù)可大幅度提高原油采收率，在大慶、勝利等油田實施的聚合物驅(qū)項目已 取得了明顯的增油降水效果。同時由于地層的非均質(zhì)性、油水的流度差異，以及聚 合物本身的局限性，聚合物驅(qū)項目均不同程度地表現(xiàn)出聚合物過早竄流，掃油面積 偏低，聚合物無效產(chǎn)出等問題，嚴重地影響了聚合物驅(qū)效果。交聯(lián)聚合物驅(qū)油技術(shù)可較好地解決這一問題。勝利油田自八十年代末，率先開 展了交聯(lián)聚合物調(diào)驅(qū)技術(shù)研究，它是在聚合物溶液中加入少量的緩交聯(lián)型交聯(lián)劑， 使聚合物溶液在地層溫度作用下產(chǎn)生緩慢交聯(lián)而形成的弱凝膠體系，它不僅可大幅 度提高聚合物溶液的粘度，降低注入液與地下原油的流度比，也可有

17、效地改善油藏 非均質(zhì)性， 提高阻力系數(shù)及殘余阻力系數(shù)，使后續(xù)注入液進入弱水洗或未水洗油層，起到調(diào)剖及驅(qū)油的綜合作用，大幅度提高了原油采收率。自九。年以來，交聯(lián)聚合物驅(qū)油技術(shù)在孤東、孤島、勝坨等油田進行了礦場試驗，并配合聚合物驅(qū)進行了添 加交聯(lián)劑試驗，均取得了明顯的增油降水效果，經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。隨著交聯(lián)聚合物技術(shù)的不斷發(fā)展與應用，更多的交聯(lián)劑產(chǎn)品進入了油田市場， 有的產(chǎn)品有標準，有的產(chǎn)品沒有標準，產(chǎn)品性能指標也參差不齊，甚至一些產(chǎn)品照 搬其它廠家的標準而產(chǎn)品卻截然不同，市場秩序比較混亂。為了規(guī)范油田交聯(lián)劑市 場，更是為了在油田大面積推廣應用交聯(lián)聚合物技術(shù)，達到提高原油采收率、穩(wěn)定 油

18、田產(chǎn)量的目的，依據(jù)勝油局發(fā)199910號關于下達1999年標準制修訂項目和復審項目計劃的通知，我們依據(jù)勝利油田交聯(lián)聚合物礦場實施的經(jīng)驗，并對油田各種交 聯(lián)劑的性能評價結(jié)果及實驗效果，制定了該聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)用Cr3+型交聯(lián)劑通用技術(shù)條件企業(yè)標準。聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)用Cr3+型交聯(lián)劑通用技術(shù)條件企業(yè)標準的制定，對進入油田的交聯(lián)劑產(chǎn)品保證了質(zhì)量，對交聯(lián)劑產(chǎn)品評價工作的順利進行提供了依 據(jù)，規(guī)范了油田交聯(lián)劑市場，為交聯(lián)聚合物技術(shù)在勝利油田的大面積推廣應用提供 了質(zhì)量保證。2.制定企業(yè)標準的簡要工作過程為制定該聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)用Cr3+型交聯(lián)劑通用技術(shù)條件企業(yè)標準，我們首先對國內(nèi)外關于

19、交聯(lián)聚合物技術(shù)研究及應用情況進行了調(diào)研，聚合物凝膠堵 水調(diào)剖、交聯(lián)聚合物深部調(diào)剖、交聯(lián)聚合物驅(qū)油技術(shù)、深部流體轉(zhuǎn)向技術(shù)、膠態(tài)分 散體系凝膠（CDG）,這些交聯(lián)聚合物技術(shù)都是在聚合物溶液中加入不同的交聯(lián)劑， 使其溶液粘度增加或強度增大。雖然所用聚合物濃度有大有小、交聯(lián)劑及其濃度不 同，但其作用是一樣的，評價方法也大體相同，對交聯(lián)劑的評價方法也大同小異。我們收集了油田市場上所用的聚合物驅(qū)及交聯(lián)聚合物驅(qū)用交聯(lián)劑，這些產(chǎn)品大 部分為Cr3+型交聯(lián)劑，產(chǎn)品性能也大體相似，通過對這些樣品進行性能評價，并參照交聯(lián)聚合物用交聯(lián)劑性能評價方法企業(yè)標準，以及生產(chǎn)廠家及使用單位的產(chǎn) 品性能標準及要求，在此基礎上本著

20、利于控制產(chǎn)品質(zhì)量及試驗效果最優(yōu)化的目的以 及簡便實用、易于操作的原則確定了聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)用Cr3+型交聯(lián)劑通用技術(shù)條件標準的基本內(nèi)容。在確定了這些基本內(nèi)容后，我們征求了生產(chǎn)廠家及使用單位的意見，并征求了 專家意見，對某些內(nèi)容進行了修改、補充，最后確定了該標準的主要內(nèi)容。并于6月初完成了送審稿。7月26日通過了管理局化學專標委評審會的審查。3.確定標準基本內(nèi)容的依據(jù)我們對油田交聯(lián)聚合物用交聯(lián)劑進行了收集、評價，并參照了交聯(lián)聚合物用 交聯(lián)劑性能評價方法企業(yè)標準，在此基礎上確定了聚合物驅(qū)、交聯(lián)聚合物驅(qū)用Cr3+型交聯(lián)劑通用技術(shù)條件主要性能指標要求。交聯(lián)劑的評價分理化指標和使用性能指標兩部分，理化指標包括外觀、密度、pH值、Cr3+含量等，使用性能指標包括最低成膠濃度、最佳成膠濃度、特定交聯(lián)增 粘比、動態(tài)交聯(lián)時間、剪切恢復性、靜態(tài)吸附粘度保留率以及交聯(lián)穩(wěn)定性。對這些 指標的評價基本上能對交聯(lián)劑基本性能有一個比較全面的描述，同時這些交聯(lián)劑性 能指標內(nèi)容能夠滿足油田交聯(lián)聚合物技術(shù)的要求。對于理化指標各交聯(lián)劑產(chǎn)品基本相同，根據(jù)理化指標可以得出交聯(lián)劑的一般特 性及含量。聚合物中加入交聯(lián)劑后，粘度變大，特定交聯(lián)增粘比的測定確定了該交聯(lián)劑的 交聯(lián)增粘的性能優(yōu)劣，最低成膠濃度及最佳成膠濃度的測定決定了該交聯(lián)劑的成本 高低