缓交联氨基树脂冻胶成胶性能

深部调剖是高含水油田控水稳油的重要措施。低油价下深部调剖需要成胶时间长、成胶后强度高的冻胶堵剂。以低质量分数的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为成胶液,以氨基树脂为交联剂,研究了氨基树脂冻胶的成胶规律及其使用条件。研究结果表明,在乙酸催化下,氨基树脂可和低质量分数HPAM交联形成冻胶,该冻胶可以在70℃、盐含量为10 174 mg·L~(-1)以下地层使用。成胶时间大于3 d,冻胶强度可达到G级以上,冻胶90 d脱水率小于10%,适合深部调剖。     

海上油田耐温抗盐低成本调剖体系研究

针对常规冻胶类调驱剂在高温高盐油藏中稳定性差,且成本高等问题,研制了一种由AMPS共聚物和耐温酚醛树脂预聚体类交联剂组成的低成本、耐温抗盐冻胶类调驱剂。通过室内静态评价实验,考察了AMPS共聚物,交联剂的用量对体系成胶性能的影响,确定了低、中、高不同强度的调驱剂配方,该体系成胶时间在1.5~3 d内可调,在高温(120℃)高盐(矿化度60 000 mg/L)条件下老化90 d后,黏度基本不变。通过对其动态成胶性能的评价,说明该体系在持续注入过程中不会对管柱或近井地带造成堵塞。通过驱油实验,优化了段塞组合方式,注入的先后顺序为低、中、高强度段塞,与水驱相比采收率增值达到12.4%,具有较好的降水增油效果。     

AMPS抗盐弱凝胶的研究

采用AMPS系列聚合物和活性酚醛交联剂,在总矿化度为1×10⁵mg/L、二价阳离子Ca²⁺和Mg²⁺的质量浓度为2000mg/L以及温度为85℃条件下,通过室内弱凝胶成胶实验,研究了高矿化度下聚合物类型、聚合物浓度、交联剂浓度及总矿化度对弱凝胶成胶性能的影响。实验结果表明：AMPS共聚物的磺化度是影响抗盐弱凝胶性能的主要因素,高矿化度有利于AMPS共聚物与酚醛交联剂形成弱凝胶体系;聚合物质量浓度越高,形成的弱凝胶粘度越高且稳定性越好;交联剂质量浓度过高,弱凝胶的稳定性有所下降。     

一种新型抗温抗盐超强堵剂的研制

将聚乙烯亚胺用作交联剂,与梳型聚丙烯酰胺(KYPAM)的酰胺基团反应制备一种共价键交联的抗温抗盐堵剂,考察各因素对成胶性能的影响.结果表明:随着KYPAM相对分子质量、交联剂或KYPAM质量浓度的增加,成胶时间缩短,相应的表观黏度增大,相对分子质量太高或交联剂质量浓度过高易脱水;成胶时间随着pH值的增加呈现缩短、增长义缩短的趋势;温度越高成胶时间越短,凝胶强度越大,温度过高会破坏聚合物凝胶的网络结构,高温下形成的凝胶弹性较差,发脆,容易被破坏;成胶时间随矿化度的增加而变长,成胶强度随矿化度的增加而变弱;KYPAM相对分子质量800万,聚合物质量浓度12 g/L,交联剂质量浓度9 g/L,pH值5～7为最优配方,其适用油藏温度为80～110 ℃,矿化度小于、等于80 g/L NaCl+1.2 g/L CaCl2;采用最优配方,聚乙烯亚胺PEI-KYPAM凝胶堵剂的突破压力和强度比酚醛树脂-KYPAM凝胶堵剂高,其耐冲刷性也优于酚醛树脂-KYPAM凝胶堵剂.     

高性能冻胶研究与微结构分析

从HPAM的双功能基团着手,利用正交实验研究出抗温、耐盐、稳定的HPAM双基团交联冻胶体系;该体系在Na+浓度小于50 000 mg/L或Ca2+浓度小于1 500 mg/L的条件下均能形成高强度冻胶。填砂管单管模型实验表明体系封堵率大于95%,封堵强度大,突破压力梯度大于20 MPa/m。双管模型实验表明体系有良好的选择封堵性,调整吸水剖面,提高采收率。利用扫描电镜对冻胶微观结构进行了分析,扫描电镜照片显示冻胶呈三维块状结构,结构较为致密,无明显聚合物骨架显示,酚醛树脂包裹于聚合物骨架之上,细小的酚醛树脂颗粒均匀分布于冻胶结构之中。     

高温油藏暂堵剂的制备与性能研究

针对现有油田暂堵剂耐盐性差、在高温地层条件下凝胶时间较短的问题,设计研发了以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、功能单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主要原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,高温引发剂过氧化二异丙苯为引发体系,利用溶液聚合法合成了一种耐温耐盐性化学胶塞暂堵剂.研究了引发剂加量、交联剂加量、固含量以及增韧剂加量对聚合物凝胶的成胶时间、溶胀度及压缩强度的影响.结果表明:该体系的凝胶时间大于2,h,在矿化度为2.2×105,mg/L的模拟地层水中溶胀度可以达到9,g/g,压缩量为80%,条件下强度大于0.4,MPa,在330,℃下没有明显的热分解,适用于高温高盐油藏的堵漏工作.     

一种低温锆弱凝胶调剖剂的研制

针对温度低于50℃的高含水油藏,研制出了一种聚合物/有机锆弱凝胶调剖剂.该调剖剂以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主剂,以自制有机锆YJ-1为交联剂,在35～50℃温度下能形成稳定的弱凝胶.该弱凝胶调剖剂配方为:800～1 500 mg/L HPAM,500～1 000 mg/L有机锆YJ-1交联剂,500～800 mg/L稳定剂.该体系适合的矿化度在50 000 mg/L以下,pH值4～9.该调剖剂成胶时间和凝胶黏度可调,岩心封堵率大于96%.     

红河油田长8区块封堵裂缝用冻胶的研制

为封堵红河长8油藏的直通型水窜裂缝,研制了酚醛树脂冻胶。冻胶成胶时间30～60 h,通过强酸弱碱盐的用量进行调控;冻胶强度取决于聚丙烯酰胺和水溶性酚醛树脂用量,聚丙烯酰胺质量分数0.4%、水溶性酚醛树脂质量分数0.4%,可形成弹性模量10 Pa的强冻胶。在冻胶中加入0.1%纳米SiO_2颗粒稳定剂,可使体系在70℃、180 d脱水率低于4%,弹性模量保持10 Pa以上。封堵模拟实验表明,在直径1 mm的细管中冻胶突破压力梯度2 MPa/m,在冻胶中加入粒径为180～200目的2%～4%交联聚合物颗粒没有起到提高突破压力梯度的作用。     

长成冻时间的深部调驱剂研究

长成冻时间的深部调驱剂是以HPAM为主的复配聚合物，由树脂交联剂103交联形成的，由冻胶强度级别的划分定性地测定成冻时间和突破真空度的方法定量测定冻胶强度，评价了不同聚合物，交联剂及矿化度在不同温度下的成冻时间及强度，并作出了成冻时间及强度等值图，结果表明：成冻时间在1－30d范围内可调，强度（即pBv值）在－0．030MPa范围内可调，由成冻时间和强度等值图可找出具体地层条件下的不同成冻时间及不同强度调驱剂配方。     

长成冻时间的深部调驱剂研究

长成冻时间的深部调驱剂是以 HPAM为主的复配聚合物 ,由树脂交联剂 1 0 3交联形成的 .由冻胶强度级别的划分定性地测定成冻时间和突破真空度的方法定量测定冻胶强度 .评价了不同聚合物、交联剂及矿化度在不同温度下的成冻时间及强度 ,并作出了成冻时间及强度等值图 .结果表明 :成冻时间在 1～ 3 0 d范围内可调 ,强度 (即 p BV值 )在 - 0 .0 6 0～ - 0 .0 3 0 MPa范围内可调 .由成冻时间和强度等值图可找出具体地层条件下的不同成冻时间及不同强度调驱剂配方     

弱凝胶体系调剖堵水实验研究及应用

针对油井综合含水率高的特点,选取弱凝胶体系作为深部调驱堵水剂。实验测试不同聚丙烯酰胺(HPAM)浓度和不同交联剂浓度下的弱凝胶成胶强度,优选出HAPM的浓度为2000 mg/L,交联剂的浓度为800 mg/L。为了降低成本提高调驱堵水效果,在弱凝胶体系的基础上,优选黏土、悬浮剂和固化剂的浓度,配制黏土凝胶。开展了填砂管试验和人工裂缝模拟实验,完成了弱凝胶体系的段塞优化设计。研究结果表明,对于大孔道型储层最优的段塞组合为聚合物+弱凝胶+黏土凝胶+弱凝胶;对于裂缝性储层,还需要在段塞组合中加入无机堵剂。通过现场的施工应用,调驱堵水后的对应采油井组采油量增加,含水率下降,措施效果明显。     

蒙古林油田弱凝胶深部调驱体系室内评价

本文从聚合物分子在剪切与未剪切的条件下对蒙古林油田弱凝胶深部调驱体系进行评价。实验表明聚合物分子被剪切后,主要影响凝胶体系的成胶强度,未被剪切时的凝胶强度明显高于聚合物分子被剪切后的凝胶强度,而从长期稳定性的角度来讲,聚合物分子是否被剪切,对稳定性的影响不是很大。剪切条件下聚合物溶液浓度为800mg/L和1000mg/L的已成胶的凝胶体系最高强度分别为4619mPa.s和4319mPa.s,远远低于聚合物未被剪切时的最高成胶强度34293mPa.s和31393mPa.s; 剪切后的聚合物在其成胶后的稳定性较好,恒温192h后,聚合物溶液浓度为800mg/L和1000mg/L的凝胶体系粘度最终保留值分别为2224mPa.s和2999mPa.s,粘度下降率分别为51.85%和30.56%。蒙古林油田所用凝胶体系配方为聚合物浓度为800mg/L和1000mg/L,聚/交比为30:1。     

复合聚电解质稳定共存时的凝胶特性

为了进一步提高聚丙烯酰胺 -铬凝胶堵剂的调堵效果 ,利用阳离子聚合物对岩石砂粒表面较强的粘附力的特性 ,将部分水解聚丙烯酰胺与阳离子聚季铵盐复配 ,开发新型的复合聚电解质调剖堵剂 .研究了在外加盐 ( XY)的作用下 ,使阴离子聚丙烯酰胺 ( HPAM)与阳离子聚季铵盐 ( JN)稳定共存的条件 ,以及在铬交联体系中形成凝胶的稳定性及其吸水特性     

单液法锆冻胶堵剂

将锆冻胶由双液法堵剂转变为单液法堵剂．研究了它的延迟成冻方法及其各种影响因素，其中包括酸浓度、温度、聚丙烯酰胺浓度、成胶液与交联液的配比、碳酸钙含量、粒度及表面性质等．研究结果表明，ｐＨ值控制法是锆冻胶延迟成冻的一种可取方法．模拟试验证实．这种延迟成冻堵剂可有效地封堵含碳酸钙的砂柱．     

乳化活性亚组分对含聚污水的稳定作用及处理对策

通过对比胜利油田孤二联和孤五联污水中部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)含量、亚组分组成及含量的差别,深入研究了不同亚组分之间及亚组分与HPAM之间相互作用对乳状液稳定性影响的规律,并通过研究乳化活性亚油分及HPAM对不同处理剂作用效果的影响,提出了含聚污水的处理对策.研究结果表明:孤二联含聚污水比孤五联含聚污水稳定性强的原因是污水中三氯甲烷萃取物含量高,而且高酸值亚组分SF31的含量高.HPAM与强极性亚组分SF31、SF42有很强的相互作用,当HPAM质量浓度大于200mg·L-1时,乳状液很稳定,污水中油含量高.HPAM的盐敏效应导致盐质量浓度超过1800mg·L-1后,乳状液的稳定性增强,盐质量浓度超过7000mg·L-1以后,Zeta电位变成正值.因此,含聚污水不易用聚铝、低相对分子质量高阳离子度有机絮凝剂处理,而应用高相对分子质量阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)进行处理.CPAM与污水中HPAM在较宽的浓度范围内都有很强的协同絮凝作用.     

一种新型二次交联凝胶体系的合成与应用

针对海上油田多轮次调剖后,调剖效果逐渐变差的问题,研制了一种成胶时间及强度可控的二次交联凝胶体系。通过改变交联剂合成过程中冰醋酸与已二酸的摩尔比,调控凝胶体系不同阶段的成胶时间与成胶强度,扩大凝胶体系注入过程中的波及范围,改善多轮次调剖后的调剖效果;并对所合成二次交联凝胶体系在渤海S油田条件下的性能进行评价,获得适合现场应用的体系配方。研究表明,二次交联凝胶体系浓度选用4 000 mg/L聚合物+3 000 mg/L交联剂,冰醋酸与已二酸摩尔比为1∶3时,分级交联凝胶体系与渤海S油田高渗条带具有最佳的匹配效果,体系兼具封堵性能与运移性能。平板模型驱油实验表明,调剖前后水驱采收率提高16.05%。研究结果应用于渤海S油田,2口井累计增油18 288方,平均含水降低8.4%,矿场试验效果良好。     

缓交联铬冻胶体系影响因素分析

缓交联铬冻胶体系由部分水解聚丙烯酰胺、重铬酸钠与有机还原剂硫脲组成。由于硫脲的还原能力弱 ,因此该体系成冻时间较长 ,其终冻时间长达 8～ 10d ,可用于油藏的深部调剖。分析了铬冻胶的形成过程 ,通过测定成冻时间 (包括初冻时间及终冻时间 )和突破真空度评价了各种因素的影响。研究结果表明 ,随着交联剂质量分数的减少、pH值的升高 ,铬冻胶体系的成冻时间延长 ,强度增大 ;随着部分水解聚丙烯酰胺质量分数的增大 ,成冻时间缩短 ,强度增大 ;随着温度的升高 ,成冻时间缩短 ,强度变化不大     

控水防砂剂室内评价及现场应用研究

水驱油藏进入开发后期以后,控水和防砂是油田开发过程中急需解决的两大难题。以水介质分散形聚丙烯酰胺乳液为交联主剂,水溶性酚醛树脂为交联剂,树脂涂覆砂为防砂剂,按比例混合形成控水防砂体系。其作用机理为聚丙烯酰胺和酚醛树脂经交联反应形成冻胶控水,稳砂剂通过稳砂和挡砂控制油田出砂。在室内以成冻时间、成冻强度、抗压强度为主要评价指标,分别采用目测代码法、突破真空度法和黏度法,并分别考察聚合物浓度、交联剂浓度、温度等因素对控水防砂体系的影响,优选出控水防砂体系的配方为0.5%聚丙烯酰胺+0.8%酚醛树脂。现场控水防砂作业表明,该配方对油井的控水防砂措施效果明显。