Fe²⁺浓度对聚合物黏度的影响及处理策略

本文主要探讨了Fe2+对聚合物，特别是聚丙烯酰胺(HPAM)溶液黏度的影响及其处理方法。研究发现，Fe2+的存在对HPAM溶液性能有显著影响。随着配聚水中Fe2+浓度的增加，HPAM的相对分子质量和溶液黏度呈现出明显的下降趋势。具体来说，当Fe2+的浓度在0至0.5毫克/升范围内，黏度和相对分子质量会大幅降低。然而，当Fe2+浓度超过这个阈值后，其对黏度的影响减小，意味着下降趋势趋于平缓。 实验观察到，高浓度Fe2+会导致聚合物溶液的网状结构受到较大破坏，这直接影响了溶液的稳定性。为了维持聚合物溶液的正常黏度，建议将配聚水中的Fe2+浓度控制在0.5毫克/升以下。针对这一问题，文中提出了几种处理方法，包括自然曝氧法、化学络合法以及锰砂接触过滤法。其中，化学除铁法被认为是最简单且有效的方法，通过使用高效的除铁络合剂BHCT-1，如在溶液中加入300毫克/升的质量浓度，就能实现良好的除铁效果，从而提高聚合物溶液的黏度至少20%以上。 这项研究对于石油与天然气化工领域的工程师和实践者具有重要意义，它提供了对Fe2+污染问题的深入理解，并为实际生产过程中的HPAM溶液质量控制提供了实用的策略。通过了解和控制Fe2+的影响，可以确保聚合物在油田注聚过程中的性能，进而优化井下作业效率和降低成本。因此，该论文的研究成果对于优化聚丙烯酰胺在地下开采中的应用具有重要的指导意义。