交联聚合物溶液封堵岩心性能研究

交联聚合物溶液是由低浓度的部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM )和柠檬酸铝 (交联剂 )配制成的 ,聚丙烯酰胺和交联剂中铝的质量配比为 2 0∶1。在封堵人造岩心时 ,矿化度、聚合物浓度、岩心渗透率三者之间具有一定的匹配关系时才能达到好的封堵效果。聚合物浓度及渗透率一定时 ,矿化度有一个上限值 ;提高聚合物浓度可以弥补矿化度对交联聚合物溶液封堵岩心性能的不利影响。对于低渗透率岩心 ,可以用提高交联聚合物溶液矿化度的方法来达到封堵岩心的目的 ,同时也避免出现滤饼     

交联聚合物溶液驱油效果的实验研究

采用岩心驱替实验方法研究了部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝形成的交联聚合物溶液在均质岩心和非均质岩心中的驱油效果。在气测渗透率为1．5μm2的均质岩心中，利用交联聚合物溶液驱油，可以在水驱的基础上提高采收率15．5％，在聚合物驱的基础上提高采收率4．4个百分点；在渗透率变异系数为0．72的非均质岩心中，交联聚合物溶液驱油可以在水驱的基础上提高采收率12．7％，在聚合物驱后再利用交联聚合物驱油，还能提高采收率3．7个百分点。在非均质岩心中，交联聚合物溶液的驱油机理是：该溶液先在大孔道中吸附和滞留，以提高流动阻力，然后逐步发生液流改向，使后续注入流体转向低渗透层，从而提高采收率。     

交联聚合物溶液驱油效果的实验研究

采用岩心驱替实验方法研究了部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝形成的交联聚合物溶液在均质岩心和非均质岩心中的驱油效果。在气测渗透率为 1.5 μm2 的均质岩心中 ,利用交联聚合物溶液驱油 ,可以在水驱的基础上提高采收率 15 .5 % ,在聚合物驱的基础上提高采收率 4 .4个百分点 ;在渗透率变异系数为 0 .72的非均质岩心中 ,交联聚合物溶液驱油可以在水驱的基础上提高采收率 12 .7% ,在聚合物驱后再利用交联聚合物驱油 ,还能提高采收率 3.7个百分点。在非均质岩心中 ,交联聚合物溶液的驱油机理是 :该溶液先在大孔道中吸附和滞留 ,以提高流动阻力 ,然后逐步发生液流改向 ,使后续注入流体转向低渗透层 ,从而提高采收率。     

交联聚合物溶液封堵性能影响因素分析

采用核微孔滤膜过滤法研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)浓度、相对分子质量以及HPAM与交联剂柠檬酸铝(AlCit)的交联比(HPAM与Al的质量比)对交联聚合物溶液(LPS)封堵性能的影响.试验结果表明,随着HPAM浓度和相对分子质量的增加,HPAM与AlCit反应形成的LPS通过1.2 μm核孔膜的过滤时间延长,对核孔膜的封堵程度增大.但是,相对分子质量为1.57×107的HPAM形成的LPS通过核孔膜时易发生剪切,达到封堵平衡时对核孔膜的封堵程度低于7.70×106的HPAM形成的LPS.对LPS来说存在一个最佳交联比值,在此交联比值时LPS对核孔膜的封堵程度最高.同时,从机理上阐述了产生这些结果的原因.     

交联聚合溶液的粒度分析

应用动态光散射（DLS）原理，采用高灵敏度纳米粒度分析仪，对低浓度部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）与交联剂柠檬酸铝（AlCit)形成的交联聚合物溶液（LPS）中的交联聚合物线团（LPC）粒径分布进行了研究。结果表明，LPC的平均流体力学半径随着HPAM相对分子质量的增加而增大；随着交联反应时盐浓度的提高先减小而后增大。交联反应后，改变体系的盐浓度可影响LPC的大小，LPC的平均流体力学半径随体系盐浓度的提高而减小，随体系盐浓度的降低而增大。这说明水化的LPC内外的水可自由进出LPC，线团具有良好的变形性。部分水解聚丙烯酰胺和交联剂柠檬酸铝浓度的改变可影响LPC的大小，采用DLS技术测得的LPC的大小基本与由SEM观测出的尺士相符，说明DLS粒度分析可直接地反映体系中LPC的粒径分布。     

交联聚合物溶液封堵性能影响因素分析

采用核微孔滤膜过滤法研究了部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM )浓度、相对分子质量以及HPAM与交联剂柠檬酸铝 (AlCit)的交联比 (HPAM与Al的质量比 )对交联聚合物溶液 (LPS)封堵性能的影响。试验结果表明 ,随着HPAM浓度和相对分子质量的增加 ,HPAM与AlCit反应形成的LPS通过 1.2 μm核孔膜的过滤时间延长 ,对核孔膜的封堵程度增大。但是 ,相对分子质量为 1.5 7× 10 7的HPAM形成的LPS通过核孔膜时易发生剪切 ,达到封堵平衡时对核孔膜的封堵程度低于 7.70× 10 6的HPAM形成的LPS。对LPS来说存在一个最佳交联比值 ,在此交联比值时LPS对核孔膜的封堵程度最高。同时 ,从机理上阐述了产生这些结果的原因     

利用CT技术研究交联聚合物与储层渗透率匹配关系

应用CT扫描技术研究聚合物驱过程中水解聚丙烯酰胺(HPAM)和酚醛交联聚合物溶液与储层渗透率之间的匹配关系,分别将不同质量浓度的交联聚合物溶液注入3类不同渗透率的天然岩心进行驱替实验。结果表明:对于储层渗透率高于1μm~2的作业层,可以选用HPAM质量浓度为1 500 mg/L、酚醛质量浓度为800 mg/L的交联聚合物体系,其注入过程顺利,不会发生堵塞现象,与储层适应性良好;对于渗透率在0.3~1.0μm~2范围的作业层,可以在考虑矿场实际的基础上酌情选用HPAM质量浓度为1 500 mg/L、酚醛质量浓度200~400 mg/L的交联聚合物体系;渗透率在0.3μm2以下的作业层与交联聚合物匹配性很差,注入过程中岩心的大部分区域发生严重堵塞,建议直接采用聚合物进行作业。     

延缓交联体系深部调剖性能的影响因素

通过室内试验和物理模拟试验,评价各种因素对水包油包水(W_1/O/W_2)的多重乳液交联剂冻胶体系成冻性能和封堵能力的影响.结果表明:与未包覆的Cr(AC)_3交联剂相比,多重乳液交联剂对聚合物有延缓交联的作用,更有利于进行深部调剖;随着聚合物、交联剂质量浓度和温度的增加,成冻时间缩短,冻胶强度增大;随着矿化度的增大,成冻时间先缩短后增加,冻胶强度先增强后变弱;交联剂冻胶的封堵能力随着聚合物、交联剂质量浓度的增加,均近似线性增大,但交联剂的影响更明显;封堵能力与地层渗透率有关,随着渗透率增大突破压力梯度在双对数坐标系中线性减小.     

低浓度部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝交联体系流变性研究

用HAAKERS150流变仪对低浓度部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝交联反应所形成的交联聚合物溶液流变性及其时间效应进行了分析。结果表明,聚合物质量浓度为0.1g/L及NaCl质量浓度为2.0g/L的交联聚合物溶液与同条件的低浓度部分水解聚丙烯酰胺溶液的流变性不同,交联聚合物溶液在中等剪切速率范围内(400～1000s-1)表现为胀流性,低剪切速率(43～400s-1)时为假塑性,高剪切速率(1000～1500s-1)时表现为牛顿性;而相应的低浓度部分水解聚丙烯酰胺溶液只表现轻微的假塑性(5～900s-1)。交联聚合物溶液具有时间效应,表现为负触变性(震凝性),而低浓度部分水解聚丙烯酰胺溶液流变性不产生时间效应。     

交联聚合物溶液的粒度分析

应用动态光散射 (DLS)原理 ,采用高灵敏度纳米粒度分析仪 ,对低浓度部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM )与交联剂柠檬酸铝 (AlCit)形成的交联聚合物溶液 (LPS)中的交联聚合物线团 (LPC)粒径分布进行了研究。结果表明 ,LPC的平均流体力学半径随着HPAM相对分子质量的增加而增大 ;随着交联反应时盐浓度的提高先减小而后增大。交联反应后 ,改变体系的盐浓度可影响LPC的大小 ,LPC的平均流体力学半径随体系盐浓度的提高而减小 ,随体系盐浓度的降低而增大。这说明水化的LPC内外的水可自由进出LPC ,线团具有良好的变形性。部分水解聚丙烯酰胺和交联剂柠檬酸铝浓度的改变可影响LPC的大小。采用DLS技术测得的LPC的大小基本与由SEM观测出的尺寸相符 ,说明DLS粒度分析可真实地反映体系中LPC的粒径分布