对影响聚丙烯酰胺黏度检测因素的研究

    线性聚丙烯酰胺是一种水溶性高聚物,能起絮凝、分散及增稠等作用,被广泛应用于造纸、建材、采油及食品加工等领域^[1]。高分子量聚丙烯酰胺不仅是一种高效絮凝剂及造纸添加剂,也是一种极其优良的增稠剂,可以大大增加采油量,因此被广泛应用于石油开采过程中,提高石油采收率。例如在油田开采过程中,平均每注入1 t聚丙烯酰胺可增产原油150 t以上,提高原油采收率10%。但是,必须确定聚丙烯酰胺水溶液在3次采油工程中的用量,才能最有效地加大石油的开采量,提高石油开采的经济效益。

    在较低的采油质量范围内,聚丙烯酰胺的特性黏数与黏度呈线性关系,可由测得的黏度结果得知同条件下的特性黏数值,进而计算分子量,控制3次采油过程中的采油质量。因此,关键问题是聚丙烯酰胺水溶液黏度的检测。

    在三次采油过程中,聚丙烯酰胺水溶液是通过管子直接注入井口的,黏度检测的精确与否,直接关系到3次采油过程中石油的开采量。那么注入井口前聚丙烯酰胺的黏度值应该控制在什么范围?聚丙烯酰胺水溶液如何实现在线黏度测试?这就成为最关键也是最难以解决的问题。

    本文重点分析了影响聚丙烯酰胺水溶液黏度测量的因素,并详细介绍了用旋转式黏度计进行聚丙烯酰胺水溶液在线黏度测试的原理、方法,测试出现场数据,得出测试结果,这对以后在井口实地测量聚丙烯酰胺水溶液的黏度具有指导作用。

    1　影响聚丙烯酰胺黏度检测结果的因素

     者通过大量文献的查阅以及实际经验的总结,得出影响聚丙烯酰胺黏度检测结果的因素主要有以下10个^[2]:温度、剪切时间、剪切速度、读数时间、取样时间、取样速度、搅拌速度、气泡、曝氧、压力^[1]。其中温度、压力对聚丙烯酰胺水溶液黏度测量的影响最严重,其他的8个因素,大多数属于人为测量因素,而且对测量结果的影响也不大,因此,基本可以忽略。由于在现有实验室的条件下,压力变化对聚丙烯酰胺水溶液黏度检测结果的影响基本可以忽略,因此只需研究温度变化与聚丙烯酰胺水溶液黏度变化的关系。

   2　聚丙烯酰胺水溶液黏度的在线测量

    目前国内外最常使用的黏度测量方法有以下5种:旋转法、毛细管法、落球法、声光学法、阻尼法^[3]。根据笔者的研究,发现旋转法和毛细管法最适合对聚丙烯酰胺这种大分子量高黏度液体的测量。现重点研究用旋转法测量其黏度,采用上海安德仪器设备有限公司生产的NDJ-1型旋转黏度仪来测量。