CaCl2对HPAM溶液流变性能的影响机制研究

摘要

无机盐离子特别是二价无机盐离子能显著降低HPAM溶液的粘度,对HPAM溶液流变性能产生重要的影响.考察了CaCl2对HPAM溶液粘度、HPAM流体力学半径、HPAM微观形貌的影响,并通过核磁共振技术分析了CaCl2对HPAM溶液流变性能影响的作用机理.结果表明,高浓度CaCl2会加剧HPAM溶液粘度的降低,而低浓度CaCl2(0.5 mmol/L)具有抑制HPAM溶液粘度降低的作用,流体力学半径增大是低浓度CaCl2抑制HPAM溶液粘度降低的主要原因;CaCl2具有提高HPAM流体力学半径的作用,该作用与CaCl2、HPAM羧酸根离子的浓度密切相关,随着体系中羧酸根离子浓度的升高,Ca2+的最低交联浓度降低,对C(COO-)-C(CaCl2)min的关系曲线进行拟合,得到关系式y=8.82×10-8 x-0.73,线性相关系数R2>0.99.该研究阐明了CaCl2对HPAM溶液流变性能的影响机制——Ca2+/COO-螯合作用,对我国西部高盐高钙油藏利用廉价HPAM研制耐抗性冻胶堵剂具有重大的参考意义.