新型凝胶型含油污泥调剖体系的的研究及应用

为优化含油污泥堵剂体系分散悬浮性能,增强封堵强度,提高携带含油污泥的能力,本文通过引入新型乳液型疏水缔合聚丙烯酰胺EM30为分散悬浮助剂,并加入交联剂得到凝胶型含油污泥调剖体系, EM30乳液型聚合物由于其特殊的缔合分子结构,使其具有极高的粘弹性能,因此对含油污泥悬浮能力明显优于其他种类的聚合物,由此可显著提高含油污泥的处理量,保持含油污泥堵剂成胶后的强度,通过实验评价优化体系配方,确定EM30乳液浓度为1.5%,交联剂fq-2用量为0.1-0.12%,含油污泥的添加量为30-50%时,其堵剂性能能够满足现场施工要求。在现场试验中发现该体系具有较好的增压、增油、降水的效果。     

可固化含油污泥调堵剂试验研究

为解决裂缝性和大孔道等高渗地层的调堵技术难题,研究了新型的含油污泥调堵剂.通过在含油污泥中加入微细活性矿物AK、增强剂AX和稳定剂BT,使含油污泥中的砂泥组分和油质沥青组分充分乳化分散,增强含油污泥调堵剂的活性,实现含油污泥调堵剂的可固化性能和浆体施工性能的优化.通过试验研究,优选出高浓度和低浓度的含油污泥调堵剂最佳配方.评价试验表明,研究的新型含油污泥调堵剂,具有浆体稳定性好,析水小,抗窜强度高,流动性好和触变性强的特点,能够保证现场的顺利施工,具有一定的现场运用价值.     

长庆油田采出污泥凝胶型调剖体系的研发及应用

分析了取自长庆油田采油八厂清罐污泥以及联合处理站含油污泥,分析了固相颗粒的粒径,发现30%以上的颗粒粒径超过209.3μm,还含有大量的铁元素和稠环芳烃。经高速分散机分散后,98%以上的颗粒粒径在100μm以下。随后分析了不同类型分散剂和悬浮剂对含油污泥的影响,优选出配方为:40%含油污泥+0.4%SAS-60+0.4%F-68+0.2%FPAM,在此基础上加入0.6%锆交联剂制成凝胶型含油污泥调剖体系。FPAM两亲性疏水缔合聚合物的特性使得该体系可以悬浮40%的含油污泥。选择铁56-102井为调剖试验井,在71 d内注入3个段塞共2 305 m~3调剖剂,共利用纯含油污泥400 m~3,注入期间注入压力迅速升高约2.7 MPa后稳定在10.8 MPa。对应油井铁56-101和铁56-103含水分别下降11.5%和9.8%,日增油0.6 m~3/d和0.5 m~3/d。     

含油污泥-弱凝胶复合调剖体系的研制

通过对化子坪联合站含油污泥的组分分析以及含油污泥沉降实验,对调剖体系中的分散剂、悬浮剂、交联剂进行筛选,并对复合调剖体系配方进行优化。优化配方为:质量分数15%的含油污泥、0.5%的烯基磺酸钠与0.4%的疏水聚丙烯酰胺KYPAM溶液预先混合,加入0.5%柠檬酸锆、2%尿素、1.5%甲醛交联剂。70℃下候凝2 d,含油污泥-聚合物复合凝胶黏度达20×103m Pa·s以上。通过模拟实验评价了调剖效果,注入量0.3 PV及以上时,封堵率达到99%以上,突破压力提高到10 MPa以上。     

表面涂覆活性凝胶聚合物暂堵剂的研究与应用

以聚乙烯醇、骨胶和苯甲酸为固相材料,采用具有表面活性的单体和丙烯酰胺、丙烯酸钠进行共聚得到的活性聚合物对粉状固体表面进行包覆,通过有机硅改性处理得到一种水溶性暂堵剂WRP,测试了暂堵剂的悬浮性、水溶性以及抗温性能,通过驱替实验测试了暂堵和解堵性能。实验结果表明,该暂堵剂水溶率大于95%,可耐260℃高温,悬浮分散性能好,在岩心中注入8倍孔隙体积的0.4%暂堵剂后,暂堵率与水驱解堵率均大于95%,突破压力高达6.2 MPa。并将其应用于赵凹油田的安2117井进行了现场实验,加入暂堵剂后压力上升6.3 MPa,达到暂堵效果和解堵效果,实现了裂缝的暂堵转向。     

XN-P大孔道封堵剂室内研究

针对大孔道地层胶结疏松,堵液易流失的特点,在80℃下采用低分子量聚丙烯酰胺作为主剂与交联剂反应生成一种可用于大孔道封堵的凝胶。该封堵体系含聚丙烯酰胺1.0%~3.5%,交联剂0.8%~1.4%。通过室内实验考察了主剂浓度、交联剂浓度、温度和地层水矿化度等因素对堵剂成胶时间和强度的影响。通过单岩芯物模实验,考察了堵剂的注入性和封堵能力。根据实验结果,该封堵体系成胶时间8~72h,在80℃下密闭保存7个月无变化。在大孔道或特高渗透地层（14644×10-3靘2）中阻力系数20.8,具有27.93MPa/m的强度和93.2%的封堵率;并具有成胶时间可控、强度高、稳定性好的优点,能够满足疏松砂岩油藏大孔道堵水的需要。     

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.     

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%。     

羟丙基胍胶压裂液重复利用技术研究

针对南泥湾采油厂压裂施工后返排液多、处理费用高,研究了羟丙基胍胶压裂液重复利用技术.首先,以羟丙基胍胶为稠化剂,硼砂为交联剂,缓释型SS-1为破胶剂制备可重复利用的压裂液基液.然后在40℃条件下,优化重复利用时破胶液与基液的混合比例,以及向混合液中加入交联剂、破胶剂和交联促进剂的量,满足现场施工60 s内交联、3 h后破胶的要求.通过室内实验确定了重复利用压裂液体系最佳配方:破胶液与基液混合体积比为1∶3,加入交联剂硼砂质量分数0.035%～0.045%,缓释型破胶剂SS-1质量分数0.25%～0.35%,交联促进剂质量分数0.03%～0.06%.性能评价结果表明,该压裂液体系具有良好的流变性和抗剪切性,滤失量小,破胶彻底和残渣低等优良性能,实现了压裂液的重复利用.     

新型深部调剖堵水剂研究及应用

研制了一种以聚丙烯酰胺为主剂,复合树脂作为延迟交联剂的调剖堵水剂,并在室内考察了其性能。该堵水剂具有强度高、成胶时间在较宽范围内连续可调整、配制简单及操作方便等特点。该体系聚合物使用浓度低(0.1%~0.5%),基液粘度低,易注入;能满足温度为40~80℃的低渗透油藏调剖、堵水的技术要求;成胶时间在10 h~25 d范围内可调,满足深部调剖及大剂量调驱的技术要求;成胶后凝胶强度高,能对高渗透层(段)形成有效封堵;体系基液pH值5~7,基本呈中性,对注入设备、油水井管柱几乎不形成腐蚀;配制简单、操作方便;所有化工材料均为固体,运输储存方便。截至目前,现场累计应用290井次,效果明显。     

延迟硅酸凝胶调剖剂超长岩心驱替实验研究

延迟硅酸凝胶调剖剂具有价格低,可解堵,便于现场大剂量注入的优点,相比有机聚合物冻胶类堵剂,可降低调剖作业成本近1／2,但在推广应用中,对该堵剂进入地层后性能变化、成胶效果却无法监测和评价。通过30m超长岩心驱替实验研究,考察了吸附及水体稀释等综合因素对该堵剂性能影响。实验结果表明：影响延迟硅酸凝胶胶凝强度的主要因素是稀释与吸附,吸附导致延迟硅酸凝胶体系成胶组分匹配关系的破坏．但是该体系在吸附和稀释后依然有较好的成胶效果。     

低压气井修井暂堵隔离冻胶与性能*

在低压气井修井作业中,采用在产气层使用暂堵隔离液的方法将压井液与产气层隔开,以防止压井液漏入对气层造成伤害;采用水溶性聚合物、乳液型金属离子交联剂、增强剂、纳米密封剂等辅助剂,研制出聚合物隔离液及隔离冻胶;并对隔离冻胶的耐压强度、气密性、破胶性能进行了评价。     

含油污泥处理工艺试验

主要针对油田含油污泥中油、泥乳化状态好、相互附着力较强、油泥相对比重较小的特征,采用破乳脱油处理技术路线,利用具有破乳功能的化学表活剂使含油污泥破乳,降低油-泥的粘度,减小油-泥间的附着力,使原油与污泥中无机固形物之间解吸附并聚结上浮,从而达到减少污泥中污油含量的工艺目的.通过室内实验及现场试验,摸索了一套工艺运行参数,处理后的污泥含油量降至1%以下,原油回收率>90%,脱水后污泥含水率≤75%.     

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。     

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。     

含油污泥真空热裂解的研究

采用真空热裂解的方法处理含油污泥,研究热解终温、体系压力、保温时间和冷凝温度对热解产物产率的影响。实验结果表明:在热解终温为500℃,体系压力为10 kPa,保温时间为30 min,冷凝温度为-20℃的条件下,可得到热解固体渣、热解液和热解气的产率分别为9.4%,85.8%和4.8%;分离热解液的水分后得到油产率为原含油污泥的31.25%;采用真空热裂解的方法,能实现含油污泥全组分清洁循环利用。     

乳聚天然胶乳IPN型热塑性弹性体的合成

以天然胶乳为种子乳液 ,苯乙烯 (St)、甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、丙烯腈 (AN)、丙烯酸异冰片酯 (IBA)等单体或它们的共混物为互穿单体 ,油酸为稳定剂 ,二乙烯苯为交联剂 ,叔丁基过氧化氢 /四乙烯五胺为氧化还原引发体系 ,采用种子乳液聚合法制备出乳胶粒外壳呈硬聚合物梯度分布的复合乳液 ,经絮凝干燥得固体聚合物。考察了互穿单体的种类和用量、交联剂用量及溶胀时间等对材料力学性能的影响。结果表明 ,溶胀时间对聚合物力学性能没有影响 ;交联剂对应硬单体的摩尔分数为 1 0 %时 ,聚合物力学性能最佳 ;硬单体配伍及其用量明显影响互穿聚合物的力学性能 ,其中IBA +St+AN为硬单体组分且质量分数为 2 0 %时 ,材料的力学性能较好 ,其拉伸强度8 7MPa ,撕裂强度 32 6kN/m ,伸长率 30 0 %～ 60 0 %。聚合物可热塑性加工。     

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。     

污油泥调剖剂的研制与应用

通过分析油田产出含油污泥组分和粒径,确定以含油污泥为主要原材料,添加适当化学药剂和固相颗粒得到一种新型含油污泥调剖剂.合理配方:污油泥为50 %,悬浮剂为0.2%-0.3 %,乳化剂为0.3%-0.4 %,膨润土为8 %.调剖剂体系稳定,不产生分层现象.岩心实验表明,调剖剂优先进入高渗透层,具有一定的选择性堵塞作用.     

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。