Herald of Technological University Herald of Technological University ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 3034-4689 3033-9219 131753 10.55421/3034-4689_2026_29_6_43 MKFVOK 2. Химическая технология 2. Chemical Technology 2. Химическая технология RESEARCH OF PHYSICAL PARAMETERS OF SOLUBILITY OF MACROMOLECULES OF ANIONIC COPOLYMERS OF ACRYLAMIDE IN MODEL WATERS ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАСТВОРИМОСТИ МАКРОМОЛЕКУЛЫ АНИОННЫХ СОПОЛИМЕРОВ АКРИЛАМИДА В МОДЕЛЬНЫХ ВОДАХ Силин Михаил Александрович Silin Mihail Aleksandrovich Магадова Любовь Абдулаевна Magadova Lyubov' Abdulaevna

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Газалеева Лиана Радиковна Gazaleeva Liana Radikovna gazaleeva.liana@icloud.com Российский государственный университет нефти и газа имени И. М. Губкина Gubkin Russian State University of Oil and Gas Российский государственный университет нефти и газа имени И. М. Губкина Moscow RU Russian State University of Oil and Gas named after IM Gubkin Moscow RU РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина Москва Россия National University of Oil and Gas «Gubkin University» Moscow Russian Federation Казанский национальный исследовательский технологический университет Kazan National Research Technological University 02 07 2026 02 07 2026 29 6 43 48 19 05 2026 16 06 2026 https://www.elibrary.ru/item.asp?id=91673323

Водорастворимые полимеры подразделяются на природные (ксантан, гуар, нативная целлюлоза), искусственные (модифицированная целлюлоза) и синтетические (полиакриламид). Благодаря способности повышать вязкость воды данные полимеры активно применяются при реализации химических методов увеличения нефтеотдачи (полимерное, ПАВ-полимерное и щелочь-ПАВ-полимерное заводнение). Несмотря на высокую стойкость биополимеров к деструкции под воздействием высокоминерализованной пластовой воды и повышенных температур, наиболее распространенным представителем данного класса является полиакриламид (гидролизованный, сульфированный), однако существенным его ограничением является подверженность к деструкции, образование нерастворимых глобул и, соответственно, снижение вязкости. Традиционно стойкость полиакриламида к химической, механической или термоокислительной деструкции оценивали по снижению скрин-фактора или динамической вязкости. В данной работе растворимость и влияние повышения минерализации модельной воды оценивается вискозиметрическим методом (относительный метод) с определением значений характеристической вязкости и молекулярной массы анионных сополимеров акриламида. По значениям молекулярной массы и характеристической вязкости рассчитывались коэффициент Хаггинса, сегмент Куна, гидродинамический радиус и объем макромолекулы. Повышение минерализации затворяемой воды приводит к снижению характеристической вязкости, молекулярной массы, гидродинамического радиуса и объема клубка макромолекул. Для сульфированного образца, который синтезирован под условия высокой минерализации и пластовой температуры, происходит снижение константы Хаггинса при одновременном увеличении сегмента Куна (жесткости), что указывает на хорошее сродство полимера и растворителя и применимость ПАА под выбранные условия. Данная методика определения растворимости и стабильности в осложненных условиях пласта может быть рекомендована в дополнение к способу определения коэффициента стойкости с помощью измерения скрин-фактора или динамической вязкости.

Water-soluble polymers are classified as natural (xanthan, guar, native cellulose), artificial (modified cellulose), and synthetic (polyacrylamide). Due to their ability to increase water viscosity, these polymers are widely used in chemical enhanced oil recovery methods (polymer, surfactant-polymer, and alkali-surfactant-polymer flooding). Despite the high resistance of biopolymers to degradation under the influence of highly mineralized formation water and elevated temperatures, the most common representative of this class is polyacrylamide (hydrolyzed, sulfonated). However, its significant limitation is its susceptibility to degradation, the formation of insoluble globules, and, consequently, a decrease in viscosity. Traditionally, the resistance of polyacrylamide to chemical, mechanical, or thermal-oxidative degradation has been assessed by a decrease in the screen factor or dynamic viscosity. In this study, the solubility and the effect of increasing the mineralization of model water are assessed using a viscometric method (relative method) to determine the intrinsic viscosity and molecular weight of anionic acrylamide copolymers. The Huggins coefficient, Kuhn segment, hydrodynamic radius, and macromolecular coil volume were calculated using the molecular weight and intrinsic viscosity values. Increasing the mineralization of the sample water leads to a decrease in the intrinsic viscosity, molecular weight, hydrodynamic radius, and macromolecular coil volume. For a sulfonated sample synthesized for high mineralization and reservoir temperature conditions, the Huggins constant decreases with a simultaneous increase in the Kuhn segment (hardness), indicating good affinity between the polymer and solvent and the applicability of PAM under the selected conditions. This method for determining solubility and stability under challenging reservoir conditions can be recommended in addition to the method for determining the stability coefficient by measuring the screen factor or dynamic viscosity.

 ПОЛИАКРИЛАМИД РАСТВОРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТ ХАГГИНСА СЕГМЕНТ КУНА ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАДИУС КАПИЛЛЯРНАЯ ВИСКОЗИМЕТРИЯ POLYACRYLAMIDE DISSOLUTION HUGGINS COEFFICIENT KUHN SEGMENT HYDRODYNAMIC RADIUS CAPILLARY VISCOMETRY

Д. Н. Давлюд, П. Д. Воробьёв, Ю. В. Матрунчик, Е. В. Воробьёва, Н.П. Крутько, Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. хім. навук. 54, 3, 329–337 (2018). DOI: 10.29235/1561-8331-2018-54-3-329-337. D. N. Davlyud, P. D. Vorobyov, Yu. V. Matrunchik, E. V. Vorobyova, N. P. Krutko, Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Series: Chemical Sciences. 54, 3, 329–337 (2018). DOI: 10.29235/1561-8331-2018-54-3-329-337. P.J. Flory, Principles of Polymer Chemistry. Cornell University Press, New York, 1953, 672 с. P. J. Flory, Principles of Polymer Chemistry. Cornell University Press, New York, 1953, 672 pp. И. И. Бачурин, А. П. Лосев, Я.Л. Савельева, Бурение и нефть, 7, (2025). DOI: 10.62994/2072-4799.2025.35.37.009. I. I. Bachurin, A. P. Losev, Y. L. Savelyeva, Drilling and Oil, 7, (2025). DOI: 10.62994/2072-4799.2025.35.37.009. API RP 63-1990 «Американского нефтяного института». API RP 63-1990 of the American Petroleum Institute. Руководство по проектированию и технико-экономическому анализу разработки нефтяных месторождения с применением метода полимерного воздействия на пласт, РД-39-0148311-206-85, 1985. Guidelines for the Design and Technical-Economic Analysis of Oil Field Development Using the Polymer Formation Treatment Method, RD-39-0148311-206-85, 1985. А.О. Чекан, А.А. Кудряшов, Д.А. Господарев, Лымарь И.В., Цыганков А.О., Літасфера, 1, 60, 154-174 (2024). A.O. Chekan, A.A. Kudryashov, D.A. Gospodarev, I.V. Lyamar, A.O. Tsygankov, Litasfera, 1, 60, 154–174 (2024). Г.М. Мостаджеран, дисс. на соиск. канд. техн. Наук, РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, Москва, 2021. 159 с. G.M. Mostadjeran, Ph.D. thesis in Technical Sciences, I.M. Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University), Moscow, 2021. 159 pp. А. В. Кладова, Н. А. Черепанова, Е. В. Шамсутдинова, Нефтепромысловое дело, 10, 63-67 (2018). – DOI: 10.30713/0207-2351-2018-10-63-67. A. V. Kladova, N. A. Cherepanova, E. V. Shamsutdinova, Oilfield Engineering, 10, 63–67 (2018). – DOI: 10.30713/0207-2351-2018-10-63-67. Л.И. Толстых, Л.Ф. Давлетшина, К.А. Потешкина, Полиакриламид в процессах нефтегазодобычи, РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М.Губкина, Москва, 2023, 136 с. L. I. Tolstykh, L. F. Davletshina, K. A. Poteshkina, Polyacrylamide in Oil and Gas Production Processes, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University), Moscow, 2023, 136 pp. Е. А. Зотова, А. И. Нечаев, Химия. Экология. Урбанистика, 377-380 (2017). E. A. Zotova, A. I. Nechaev, Chemistry. Ecology. Urban Studies, 377–380 (2017). А. И. Нечаев, И. И. Лебедева, В. А. Вальцифер, В. Н. Стрельников, Журнал прикладной химии, 89, 8, 1047-1053 (2016). A. I. Nechaev, I. I. Lebedeva, V. A. Valtsifer, V. N. Strelnikov, Journal of Applied Chemistry, 89, 8, 1047–1053 (2016). Е.Е. Бибик, Е. В. Сивцов, Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), 68, 94, 50-52 (2024). E. E. Bibik, E. V. Sivtsov, Proceedings of the St. Petersburg State Technological Institute (Technical University), 68, 94, 50–52 (2024). А. Г. Борисов, Д. В. Вертянов, Е. В. Ильяшева, Н. Г. Осипенкова, С. П. Тимошенков, Известия высших учебных заведений. Электроника, 30, 5, 566-574 (2025). A. G. Borisov, D. V. Vertyanov, E. V. Ilyasheva, N. G. Osipenko, S. P. Timoshenkov, Proceedings of Higher Educational Institutions. Electronics, 30, 5, 566–574 (2025). А. Д. Воробьёв, С. В. Буча, Е. В. Воробьёва, Н. П. Крутько, Ю. В. Липай, М. А. Астахова, Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук, 59, 2, 115-124 (2023). A. D. Vorobyov, S. V. Bucha, E. V. Vorobyova, N. P. Krutko, Yu. V. Lipay, M. A. Astakhova, Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical Sciences Series, 59, 2, 115–124 (2023). И.Н. Вихарева, П.А. Кручинина, Д.В. Николаев, И.Т. Шарапова, Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия, 17, 2, 177-182 (2025). DOI: 10.14529/chem250211. I. N. Vikhareva, P. A. Kruchinina, D. V. Nikolaev, I. T. Sharapova, Bulletin of South Ural State University. Series: Chemistry, 17, 2, 177–182 (2025). DOI: 10.14529/chem250211. Д. С. Быков, Ю. В. Шулевич, Т. П. Богданова Е. Г. Духанина, А. В. Навроцкий, И. А. Новаков, Волгоградский государственный технический университет, 136-144 (2024) DOI: 10.35211/1990-5297-2024-12-295-136-144. D. S. Bykov, Yu. V. Shulevich, T. P. Bogdanova, E. G. Dukhanina, A. V. Navrotsky, I. A. Novakov, Volgograd State Technical University, 136–144 (2024) DOI: 10.35211/1990-5297-2024-12-295-136-144 K. Dua, P. Kumbhar, S. Nadaf, A. Manjappa, P. Karade, U. Mali, S. K. Singh, J. Disouza, V. Patravale, Polymers for Pharmaceutical and Biomedical Applications, с. 131-151 (2024). DOI: 10.1016/B978-0-323-95496-9.00004-1. K. Dua, P. Kumbhar, S. Nadaf, A. Manjappa, P. Karade, U.Mali, S. K. Singh, J. Disouza, V. Patravale, Polymers for Pharmaceutical and Biomedical Applications, pp. 131–151 (2024). DOI: 10.1016/B978-0-323-95496-9.00004-1. S. Agarwal, A. Mahmood, R. Ramprasad, ACS Materials Letters, 7, 6, 2017-2023 (2025). DOI:10.1021/acsmaterialslett.5c00054. S. Agarwal, A. Mahmood, R. Ramprasad, ACS Materials Letters, 7, 6, 2017–2023 (2025). DOI:10.1021/acsmaterialslett.5c00054. О.А. Антонович. Автореф. дисс. канд. хим. наук, КГТУ (КНИТУ), Казань, 2005. 18 с. O.A. Antonovich. Abstract of Ph.D. thesis in Chemistry, Kazan State Technical University (KSTU), Kazan, 2005. 18 pp. А.А. Тагер, Физико-химия полимеров. Научный мир, Москва, 2007, 573 с. A.A. Tagher, Physical Chemistry of Polymers. Nauchny Mir, Moscow, 2007, 573 pp. Z. Li, F. Lu, Y. Liu, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 71, 27, 10238-10249 (2023). DOI: 10.1021/acs.jafc.3c01162. Z. Li, F. Lu, Y. Liu, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 71, 27, 10238–10249 (2023). DOI: 10.1021/acs.jafc.3c01162. H. Li, Smart Hydrogel Modelling. Springer Singapore,Nanyang, 2009, 359 с. H. Li, Smart Hydrogel Modeling. Springer Singapore, Nanyang, 2009, 359 pp. K. Dusek, Science of Gel. Springer Singapore, Prague 2026, 556 с. K. Dusek, Science of Gel. Springer Singapore, Prague, 2026, 556 pp. О. М. Жилина, Л. П. Мыкоц, Н.Н. Степанова, Медико-фармацевтический журнал «Пульс», 20, 12, С. 204-209 (2018). O. M. Zhilina, L. P. Mykots, N. N. Stepanova, Medical and Pharmaceutical Journal “Pulse,” 20, 12, pp. 204–209 (2018). Р.А. Эшчанов, Ш.Б. Хасанов, М.Р. Ибрагимова, Academic research in educational sciences, 3, 4, 1018-1048 (2022). R. A. Eshchanov, Sh. B. Khasanov, M. R. Ibragimova. Academic Research in Educational Sciences, 3, 4, 1018–1048 (2022). И.Н. Вихарева, П.А. Кручинина, Д.В. Николаев, И.Т. Шарапова, Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия, 17, 2, 177-182 (2025). DOI: 10.14529/chem250211. I. N. Vikhareva, P. A. Kruchinina, D. V. Nikolaev, I. T. Sharapova, Bulletin of South Ural State University. Series: Chemistry, 17, 2, 177–182 (2025). DOI: 10.14529/chem250211. Ш. Н. Киёмов, А. Т. Джалилов, Universum: химия и биология, 7 (109), 39-43 (2023). DOI: 10.32743/UNICHEM.2023.109.7.15724. Sh. N. Kiyomov, A. T. Dzhalilov, Universum: Chemistry and Biology, 7 (109), 39–43 (2023). DOI: 10.32743/UNICHEM.2023.109.7.15724. А. О. Мидько, E-Scio, 3 (78), 448-466 (2023) A. O. Midko, E-Scio, 3 (78), 448–466 (2023).