凝胶型选择性堵水剂DQ-2的研制及应用

以改性聚丙烯酰胺为主要原料,配以交联剂和稳定剂,制得选择性堵水剂DQ-2.优选出选择性堵水剂DQ-2的最佳配方:0.6%改性聚丙烯酰胺+0.6%交联剂+0.03%稳定剂.采用瓶试法成胶实验和岩心流动实验评价了DQ-2体系的各项性能.实验结果表明:DQ-2堵水剂耐温30～70℃;抗矿化度性能良好,对K+和Na+的容忍度可以达到10 000 mg/kg,对Ca2+和Mg2+的容忍度可以达到5 000 mg/kg;对不同渗透率的岩心,堵水率达到90%,突破压力梯度大于10 MPa/m,堵油率小于30%,突破压力梯度低于1 MPa/m,具有较好的油水选择性.DQ-2体系的这些性能指标均达到了长庆油田现场应用的要求,实现了对水淹油井的有效治理,取得了较好的经济效益.     

QW-2型氮气泡沫驱起泡剂的研究及其性能评价

为了选择一种适合BZ25．1油田氮气泡沫驱用的起泡剂,利用Waring Blender法分别从多种起泡剂体系和稳泡剂体系中筛选出起泡性能好的起泡剂QP-2和稳泡能力强的稳泡剂WP-3,采用复配增效原理,研制成QW-2型泡沫剂．该体系具有良好的耐温抗盐陛和耐油性能,通过泡沫体系物理模拟试验,测定了泡沫在岩心中驱油效果．室内试验表明,QW-2体系能提高采收率14．5％．     

油井选择性堵水

为控制水从油层产出,建立找水堵水法和不找水堵水法.由于不需找水并能从油层深部控制水的产出,所以不找水堵水法更为重要.不找水堵水法使用选择性堵剂和堵剂选择性注入工艺,达到油井选择性堵水的目的.介绍了选择性堵剂的类型和作用机制,分析堵剂选择性注入工艺中如何利用出水层的特征(高渗透、低流动阻力、高含水饱和度和易于泄压),将堵剂选择性地注入出水层,给出一些油井选择性堵水成功的矿场试验实例.不找水堵水法的应用和发展有广阔的前景.     

耐温耐盐聚合物堵剂的制备及性能研究

针对高温高矿化度地质条件特点,合成了对苯乙烯磺酸钠–2–丙烯酰胺基–2–甲基丙磺酸–膨润土聚合物堵剂。采用不同浓度盐溶液、使用温度及时间评价其耐盐耐温性能,优化了携带液体系,采用岩芯模拟实验考察堵剂封堵效果及耐冲刷性能。结果表明：该堵剂在80130 ℃恒温放置60 d 后树脂的吸水率和强度基本保持不变,树脂耐温性能良好;在质量分数30% 的模拟盐水溶液中吸水率仍可达12.00 g
g..1,树脂的耐盐性能良好;树脂在含水40% 的乳化油中3 h 不膨胀;岩芯实验测定聚合物堵剂在高渗和中渗通道中封堵率达到99.96% 和96.41%,经30 PV 水长期冲刷封堵率仍可达95.12% 和94.43%。     

基于架状结构内核的热采井内刚外柔颗粒堵剂研究及应用

采用具有架装结构能够吸附并储存交联剂的硅铝酸盐矿物作为刚性内核,以丙烯酰胺和丙烯酸为主要聚合单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以过硫酸铵-亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,通过甲基丙烯酸十二烷酯引入疏水基团,采用水溶液聚合法制备了一种内刚外柔堵剂。通过静态性能评价实验对内刚外柔堵剂的吸水膨胀性能、耐温抗盐性能、封堵性能进行考察,结果表明:内刚外柔堵剂可吸水体积膨胀6.0倍,质量膨胀12.0倍,吸水饱和时间大约10 h;在高盐条件下(50 g/L氯化钠溶液、10 g/L氯化钙溶液),吸水膨胀倍数变化不大,具有良好的耐盐性能;具有良好的耐温性能,耐温可达200℃;具有弹性变形推进和可进行二次封堵的优点,其封堵率可达99.5%,经过10 PV的冲刷后,封堵率仍可达到96.7%,封堵效果良好。现场试验3口蒸汽吞吐井,1口蒸汽驱井,均取得了良好的调堵增油效果。     

调堵结合技术可行性研究及参数优化

调剖堵水作为常用的稳油控水技术,对于油井稳产起到重要的作用,但是由于国内油层非均质严重,加上多轮次调剖作业,使得调堵效果变差,有效期缩短;拟将调剖和堵水技术相结合,在优选得到的调剖剂和堵水剂基础上,对高强度凝胶调剖剂微观成胶结构进行了电镜分析,采用室内岩心实验,对注水井调剖结合采油井堵水的方法的可行性进行评价,并对调堵结合用量和顺序进行优化。研究结果表明,堵剂微观结构密实,具有良好的注入选择性和封堵能力,调堵结合増油效果明显好于单独调剖或堵水,且调堵结合宜采用"先调后堵"的方式,以0.2 PV调剖剂+0.1 PV堵水剂的用量的驱油效果最好。实验研究的结果对于改善调堵效果和方案设计提供了技术思路和参考依据。     

油田堵剂的智能作用

采用物理模拟和化学模拟方法研究了油田堵剂的智能作用。结果表明,油田堵剂能感知地层渗透率及厚度的大小,优先进入高渗透层,进入地层的量与地层厚度成正比。同时,油田堵剂还能感知地层水矿化度及流动介质（如油、水等）的变化,其体积及封堵性能随之发生相应的变化,由此可见,油田堵剂都是具有选择性的智能型堵剂。在一定条件下,堵剂的堵水能力高于其堵油能力。     

油田堵剂的智能作用

采用物理模拟和化学模拟方法研究了油田堵剂的智能作用。结果表明,油田堵剂能感知地层渗透率及厚度的大小,优先进入高渗透层,进入地层的量与地层厚度成正比,同时,油田堵剂还能感知地层水矿化度及流动介质（如油、水等）的变化,其体积及封堵性能随之发生相应的变化,由此可见,油田堵剂都是具有选择性的智能型堵剂。在一定条件下,堵剂的堵水能力高于其堵油能力。     

海上油田高含水油藏水平井堵水实验研究

针对曹妃甸11-1油田油层的储层特性、非均质特征以及流体性质,评价了无机铬凝胶体系的成胶性能,通过调节聚合物和交联剂的加量,形成了一系列成胶时间可调、强度可控的配方;并考察了凝胶的黏弹性随时间的变化规律。借助水平井堵水物理模型模拟水平井堵水过程中堵剂的注入过程,评价了水平段地层平面非均质性对堵剂在水平井中渗流规律以及选择性封堵性能的影响。实验结果表明,无机铬凝胶体系的储能模量和耗能模量均随着交联反应时间的延长增大;当水平段跟部渗透率高,趾部渗透率低时,其选择性封堵性能要优于跟部渗透低趾部渗透率高时的选择性封堵性能。研究成果明确了堵剂在水平井中的渗流规律,为海上水平井堵水施工设计提供了技术支撑。     

双段塞选择性堵水技术研究

油气井出水是油田开发过程中存在的一个普遍问题,给油气井生产、油气集输和油田开发,特别是注水开发的油田,带来严重的影响。选用水溶性的改性树脂聚合物复合堵剂（DM3）作为第一段塞,进行了大孔道裂缝型岩芯的堵水实验,发现堵剂对裂缝有较好的暂堵能力和选择性封堵能力,通过煤油浸泡24h后,油解封率大于82.2%,具有良好的选择性,对地层伤害率低于25%,随着解封时间增长,解封率不断提高,暂时封堵率下降。通过一系列实验确定了高渗透性水泥段塞的粗粒径水泥配方,完成了施工性能的调节,在四川金华地区的金78井进行现场施工,取得了成功。     

环氧树脂乳液泡沫制备及固砂性能研究

为了克服化学防砂中存在的缺陷,改善其应用效果,开展了环氧树脂乳液泡沫固砂性能的研究.以环氧树脂、自制乳化剂为原料,采用相反转法,合成了具有较低黏度的环氧树脂水乳液.将合成的乳液稀释与起泡剂、稳泡剂混合搅拌可得到稳定性良好的泡沫.实验表明,在室温下质量分数50%乳液中,当起泡剂与稳定剂用量分别为乳液质量的0.4%、3.0%时,起泡体积倍数大于4,半衰期可达到29 h以上.通过室内模拟固砂实验发现,采用环氧树脂乳化泡沫固砂,所固结岩心强度高,渗透性好,抗压强度可达5 MPa,可以为非均质油藏或水平井的防砂提供一种有效的手段.     

高压下泡沫性能参数的研究

针对华北油田河间东营油藏温度,开展了SD起泡剂高温高压空气泡沫性能评价实验。研究结果表明,在10 MPa压力下,有效物浓度为0.08%时,起泡剂性能最佳,起泡体积达1 972 mL,泡沫半衰期为2 422 s。不同压力下对有效物浓度为0.08%的SD起泡剂进行评价。结果表明高压下泡沫性能有所提高,空气泡沫起泡体积和泡沫半衰期的增长幅度分别为8.45%和55.56%。通过对SD、OP起泡剂在可视化条件下实验,测得SD、OP泡径约为4.714×10-4m,这与经验公式计算得到的数值相近。     

含酯基联接基的双子表面活性剂的合成及性能

合成了2种含酯基的双子季铵盐型表面活性剂N,N’—双十二烷基—N,N,N’,N’—四甲基—1,6己二酸—二乙醇胺酯—二溴化铵(DTAD)和N,N’—双十二烷基—N,N,N’,N’—四甲基—对苯二甲酸—二乙醇胺酯—二溴化铵(DTTD)。通过HNMR和元素分析表征了其结构和组成。测定了这2种表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)、胶束解离度(α)、起泡性和稳泡性。实验结果表明:DTAD的cmcα大于DTTD,但起泡性和稳泡性较DTTD稍差。对比联接基的结构进行了初步探讨,发现联接基结构和长度对表面活性剂表面活性具有明显影响。     

凝胶泡沫防灭火材料的研制及应用

由于大倾角坚硬顶板煤层采空区地质条件复杂,漏风规律复杂多变,因而煤自燃危险性较大,必须采取有针对性的防灭火措施。通过理论分析和实验研究,确定了凝胶泡沫材料中合适的发泡剂、稳泡剂、胶凝剂、交联剂。通过实验得到凝胶泡沫材料的最佳配方为:发泡剂为月桂酸钠和SDS按2:3比例复配,浓度为0.6%;稳泡剂CMC浓度为0.1%;胶凝剂AM浓度为0.3%;交联剂MBA浓度为0.3%。经过程序升温实验和封堵实验,该凝胶泡沫具有优良的防自燃阻化性能和封堵性能。在东龙煤矿7162工作面采空区灌注凝胶泡沫材料进行防灭火。现场监测结果表明,凝胶泡沫材料有效抑制了采空区自燃,保证了安全开采。     

抗油抗高矿化度泡沫排水剂的室内研究

针对国内高温深井、高凝析油气井开采后期井底产生大量积液影响正常生产的实际情况,研制出了一种
在高温高含凝析油条件下起泡性和泡沫稳定性良好的泡排剂,能显著提高气井采收率,稳定气井产量。采用改
进Ross–miles 法对各种单一起泡剂的起泡性和泡沫稳定性进行评价筛选,最终选用SDS、CAB、SBFA–30 进行复
配,为了进一步提高泡沫的稳定性,还添加聚乙烯醇（PVA）作为稳泡剂。通过正交实验优化出最佳复配体系为
0.1%SDS+0.1%CAB +0.05%SBFA–30+0.02%PVA,实验结果表明,该复配体系在150 ℃、凝析油体积分数高达50% 具
有良好的起泡性和稳泡性。     

纳米氢氧化铝稳定泡沫性能研究

通过原位表面活性化可使纳米颗粒变成表面活性颗粒,使其能够吸附在气-液界面上形成颗粒单层,这种颗粒单层类似于表面活性剂在气-液界面上的吸附单分子层,有起泡和稳泡的作用.研究了纳米氢氧化铝与表面活性剂SDS及OP-10复配产生的泡沫的性能.结果表明,以水为溶剂时,OP-10基本不能使纳米氢氧化铝颗粒原位表面活性化,不能在起泡和稳泡方面产生协同效应.而阴离子表面活性剂SDS能够通过静电作用吸附在纳米氢氧化铝颗粒表面,使颗粒表面覆盖一层烷基链而亲水性减弱,从而能以颗粒单层形式吸附在气-液界面上起到起泡和稳泡的作用.当SDS质量分数大于0.6%后,表面活性剂分子在颗粒表面形成双层或多层吸附,打破了活性颗粒的亲水-亲油平衡,纳米颗粒重新转变为强亲水颗粒,起泡、稳泡能力下降.质量分数0.1%纳米Al(OH)3+SDS体系的泡沫封堵性能明显优于单一SDS体系,文中实验条件下阻力因子可达100以上.     

凝析气井泡排剂LH1的泡沫性能研究与应用

针对凝析气田特有的泡排剂携液和持液两种情况,对比分析了泡排剂LH1和泡排剂UT11C的动态性能,从泡排剂的抗高温性能、抗高矿化度性能、抗高凝析油性能对比分析泡排剂LH1和国内常用的几种泡排剂的泡沫静态性能,提出了综合考虑泡沫的起泡性能、稳泡性能、携液量和持液率因素优选泡排剂LH1的方法。设计了泡排剂LH1的凝析气井的现场应用的施工方案并在凝析气井中进行现场施工。泡排剂LH1现场应用效果良好。     

进口发泡剂Mesu10-Foma-03主要成份的结构分析

采用开口柱色谱对进口发泡剂进行分离,大致分为主剂和添加剂,主剂质量分数为９８．９３％,添加剂为１．０６％．然后采用付里叶红外光谱、紫外光谱、萤光光谱以及元素分析对该发泡剂的主剂分子结构式进行剖析,得到Ｍｅｓｕ１０－Ｆｏｍａ－０３发泡剂主剂的分子结构式为ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＨ２Ｎ＋ＣＨ２ＣＯＯＨ,其中ｎ为１３,或者为９、１１、１３、１５、１７,其平均值为１３的一系列同系物,这是一种甜菜碱型两性表面活性剂．添加剂因为含量少,组成较复杂,初步认为是由芳环杂环化合物组成的稳定剂、固泡剂、增粘剂．并对该发泡剂进行室内评价,其起泡性能耐高温性能要比国产发泡剂优越得多．     

氮气泡沫驱用起泡剂优选及起泡性能评价

以综合起泡能力作为评价指标,利用Waring Blender评价方法,在对常用起泡剂进行初选的基础上,对起泡剂的起泡性能及起泡剂加入浓度、稳泡剂加入浓度进行了评价和优选.结果表明:HY-2型起泡剂在模拟油田地层水下具有较好的综合起泡能力,起泡剂加入浓度为0.5%,液相黏度对起泡剂的稳定性影响较大,存在一个最优的液相黏度值,稳泡剂加入浓度不应小于700 mg/L.原油的存在使泡沫的起泡体积和稳定性均呈现下降的趋势.泡沫的这种特性,有利于调整高低渗透层中的流度差异.