[发明专利]一种测定地层水中疏水缔合聚合物水解度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种疏水缔合聚合物的水解度的测定方法，具体涉及一种地层水中疏水缔合聚合物的水解度的测定方法。

背景技术

疏水缔合聚合物(HydropHobically Associating Water-Soluble Polymers，HAWSP)是指在水溶性聚合物大分子链上引入少量疏水基团的一类水溶性聚合物，又称为疏水改性水溶性聚合物(Yi-Yang Wang，Yu-Hua Dai，Lu Zhang，Lan Luo，Yan-Ping Chu，Sui Zhao，Miao-Zhen Li，Er-Jian Wang，and Jia-Yong Yu，HydropHobically Modified Associating Polyacrylamide Solutions：Relaxation Processes and Dilational Properties at the Oil-Water Interface，Macromolecules，2004，37(8)：2930-2937)。由于疏水基团的引入，疏水缔合聚合物溶液中存在疏水缔合作用，这种疏水缔合作用可以在不同的分子链之间，也可发生在同一大分子链内。疏水缔合作用是导致疏水缔合聚合物溶液性能变化的主要原因。一般认为，在稀溶液中大分子主要以分子内缔合的形式存在，分子链发生卷曲，流体力学体积减小，当聚合物浓度高于某一浓度时(临界缔合浓度)，大分子链通过分子间的缔合作用发生聚集，在整个溶液中形成空间网络结构，流体力学体积增大，溶液粘度大幅度增加。小分子电解质的加入增加了溶液的极性，使疏水缔合作用加强，使聚合物的抗盐性能增强。在高剪切作用存在下，疏水缔合作用形成的空间网络结构被破坏，但是在剪切作用消除后，空间网络结构重新形成，溶液粘度恢复(冯茹森，郭拥军，罗平亚等.疏水缔合型聚丙烯酰胺溶液流变性研究进展.中国海上油气.2009，21(5)：324-328)。由于疏水缔合聚合物具有独特的溶液性质，使得该类型聚合物成为水溶性聚合物领域的研究热点之一，并随着研究的深入，疏水缔合聚合物在油气开采领域已经得到了广泛的使用(周守为，韩明，向问陶，张健等.渤海油田聚合物驱提高采收率技术研究及应用.中国海上油气.2006，18(6)：386-389)。

疏水缔合聚合物的水解度是指疏水缔合聚合物分子中酰胺基转化为羧酸基的摩尔百分数(何更生编.油层物理[M].北京：石油工业出版社，1997年)。水解度的大小对疏水缔合聚合物的溶液性能和在地层中的应用具有较大的影响。若水解度太小，疏水缔合聚合物的溶解性能较差，若水解度过大，所产生的极性基团强烈地吸附在砂岩中粘土矿物或碳酸盐岩的表面上，特别是在水化粘土矿物上的吸附更加严重，甚至堵塞地层，另外，水解度对疏水缔合聚合物的抗老化性能和抗盐性能具有一定的影响(王鹤，郭拥军，冯如森等.疏水缔合型聚丙烯酰胺后水解工艺的正交试验研究.海洋石油.2009，29(1)：67-70)。

除水解度自身的大小对疏水缔合聚合物的应用性能具有较大的影响外，疏水缔合聚合物在应用过程中的水解度变化规律也是值得重点研究的问题，它反应了疏水缔合聚合物在应用过程中分子结构发生的变化情况，结合分子结构变化和溶液性能变化的关系，可以更深入的了解疏水缔合聚合物在地层中的使用情况，这对疏水缔合聚合物分子结构的持续改进，使其更加的满足地层的要求具有重要的指导意义。