弱凝胶体系成胶性能影响因素研究

弱凝胶体系调驱作为一种提高采收率的新技术已在国内各大油田得到应用,研究表明弱凝胶体系成胶性能的好坏直接决定调驱效果。通过实验研究了影响弱凝胶体系成胶性能的主要因素。结果表明,聚合物分子量、聚合物/铬交联剂浓度、温度、pH值对弱凝胶体系的成胶性能影响较大,剪切作用对弱凝胶体系成胶性能有一定影响,含油、油砂对弱凝胶体系成胶性能影响较小,水质对弱凝胶体系成胶性能基本没有影响。研究结果为矿场试验中应用弱凝胶体系进行深部调驱提供了依据。     

弱凝胶成胶性能影响因素研究

弱凝胶是由低浓度的聚合物和交联剂形成的以分子间交联为主、分子内交联为辅的弱交联体系，通过实验考察了影响弱凝胶成胶性能的几大因素。结果表明：弱凝胶成胶强度和成胶时间不仅受聚合物浓度、交联剂浓度以及聚合物交联剂浓度比等内部因素的控制，同时还受到地层水矿化度和pH值等外部因素的影响。     

延缓交联深部调剖剂YHT的成胶性

本文介绍了一种延缓交联的聚丙烯酰胺HPAM水基凝胶 ,研究了HPAM、缓释交联剂、促进剂的浓度及 pH值对凝胶形成时间、凝胶粘度的影响。成胶溶液用大庆油田聚合物驱配液水配制 ,成胶时间可调 ,凝胶强度高 ,与大庆油田目的油层配伍性好 ,残余阻力系数高 ,适用于大庆油田聚合物驱前注入井的深部调剖     

延缓交联弱凝胶调驱剂的研制与性能评价

现有交联聚合物凝胶体系成胶时间短,调驱剂不能深入油藏实现深部放置,导致了水驱开发效果较差。考察了在一定温度、热稳定剂作用下,延缓有机复合交联剂NQJ与聚合物的交联反应,形成了适用于大庆萨尔图北部油田油藏的延缓交联弱凝胶体系。该体系地面黏度较低,便于现场注入,且具有较好的延缓交联效果,可实现大剂量深部调驱。研究结果表明:抗盐聚合物、交联剂与热稳定剂的质量分数分别为0.15%~0.25%、0.15%~0.2%与0.015%~0.025%时,形成的凝胶黏度大于5 000 mPa·s,成胶时间3~6 d可调,能够满足现场深部调驱要求。     

深部调剖驱油交联剂的研究

为提高非均质性严重的地层原油采出率 ,合成了用于聚合物驱油的 4种交联剂 ,并对聚合物种类、用量和其与交联剂组成的体系进行了评价。 4 0℃下铝交联剂凝胶粘度低 ,酚醛树脂交联剂低温下不成胶 ,而有机铬交联剂 (J2 )和有机复合胺 (J3)交联效果好。当选用HPAM/有机铬交联剂 /有机酸交联体系时 ,其中HPAM相对分子质量为 2 1× 10 7,可通过改变体系pH值调节成胶速度 ,pH值 6 5时 ,14 0 0mg/LHPAM和 4 0 0mg/LJ2组成的体系在 4 0℃、30d可形成粘度为12 0mPa·s以上的凝胶 ,且热稳定性好 ,成胶时间能满足现场施工需要。 14 0 0mg/LHPAM和10 0 0mg/LJ3交联剂组成的体系 ,成胶时间长 ,有利于油田深部调剖驱油     

裂缝型凝析气藏调剖剂成胶性能的影响因素

针对裂缝型凝析气藏调剖剂封堵强度不够、调剖深度有限的难点,通过试验找出了一种新型、性能更加稳定的弱凝胶调剖剂,该调剖体系形成的弱凝胶稳定性好。在对其成胶性能的研究后认为聚合物浓度、交联剂浓度、温度、pH值和矿化度是影响该调剖体系成胶性能的主要因素：聚合物浓度增加,体系成胶时间缩短,强度增强;交联剂浓度增加,成胶时间缩短,强度增加;随着温度升高,成胶时间缩短,强度增加,当温度高到一定值时,弱凝胶强度变弱;该调剖剂在中性至弱碱性环境下利于成胶;聚合物分子具有盐敏性,但矿化度较低时,矿化度对交联体系成胶时间和强度的影响并不大。     

HPAM/Cr^3＋弱凝胶调剖封堵性能研究

在室内研制了一种适用于较高温度、较高矿化度油藏深部调剖的HPAM/Cr^3＋弱凝胶调驱体系。研究了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度、温度以及pH值对成胶性能的影响。确定了HPAM/Cr^3＋弱凝胶体系的最佳形成条件：HPAM浓度为2000mg/L,K2Cr2O7浓度为900mg/L,Na2SO3浓度为3000mg/L,硫脲浓度为80mg/L,体系pH值为6～7,最佳使用温度范围为55～70℃。HPAM/Cr^3＋弱凝胶体系可实现成胶时间控制,凝胶强度可调。     

耐高温弱凝胶体系的室内研究

以聚合物HPAM为主剂,加入有机酚醛类交联剂和有机复配稳定剂,制备了高温弱凝胶调驱体系。考察了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度、温度、矿化度及pH对成胶性能的影响。确定了弱凝胶体系的最佳适用条件：聚合物HPAM浓度1200-1800mg／L,交联剂浓度800mg／L;稳定剂浓度80mg／L,体系pH为6～8,在此条件下可耐油藏高温达110℃。弱凝胶体系可实现成胶时间可控,凝胶强度可调。     

大港油田复杂断块高温高盐油藏深部调剖研究

针对大港南部油田复杂断块高温高盐油藏,开展了深部调剖所用交联剂和调剖体系的研究。合成出的有机交联剂和聚合物配成的调剖体系成胶时间和强度可控。调剖体系在80℃下的稳定性实验结果表明,体系成胶时间3~30天,随着交联剂和聚合物浓度的升高,成胶时间逐渐缩短,成胶后凝胶强度增强;在聚合物和交联剂浓度分别大于800、300 mg/L时,调剖体系形成的弱凝胶黏度较高。三管不同渗透率岩心并联实验表明,注入调剖剂候凝后进行后续聚合物驱或水驱,高渗透层液量降低,中、低渗透层液量升高。在南部高温高盐油藏开展了两个井组的先导性深部调剖试验,增油效果明显。     

弱凝胶深部调剖剂的研制及性能评价

弱凝胶深部调驱技术可以充分发挥交联聚合物的优势。制备了以聚丙烯酰胺为主剂,柠檬酸铝为有机交联剂的弱凝胶。通过实验确定了具有较高黏度和合适成胶时间的弱凝胶配方:有机交联剂中交联体氯化铝与配位体柠檬酸三钠的物质的量比为1∶1,有机交联剂质量分数为8%~12%,聚丙烯酰胺质量分数为0.08%~0.17%。     

The Research on Cross-linking Polymer Gel as In-depth Profile Control Agent

Abstract

Polymer flooding is one of the most important techniques for enhancing petroleum recovery in China. After the polymer is injected into the petroleum formation reservoir, the producing water ratio quickly increases, while some polymer remains in the petroleum reservoir formation. To make use of the residual polymer, the mixture of polymer and cross-linking agent is injected into the petroleum reservoir formation, and then the chemical mixture will change into a gel that can shut off high permeability petroleum formation. The method can enhance the sweep efficiency of the following water. The gel, as the profile control agent, is cross-linked by the polymer compound and cross-linking agent. The gelation time is qualitatively determined, and the gel strength is quantitatively measured by a breakthrough vacuum method. The gelation time is adjustable from 1 to 20 days, and the gel strength is adjustable from 0.030 MPa to 0.060 MPa. Experimental results indicate that the suitable gel is about 0.1 PV (pore volume), for the proper chemical agent will avoid the petroleum reservoir formation being destroyed. The research shows that the gel as in-depth profile control agent is an effective enhanced oil recovery (EOR) method.     

凝胶颗粒再交联调剖技术

凝胶颗粒再交联调剖技术,就是在调剖施工时注凝胶型颗粒调剖剂的同时注入交联聚合物,使二者在地层有机结合,提高凝胶型颗粒调剖剂调剖效果。在室内实验的基础上,找出与凝胶型颗粒调剖剂匹配的交联聚合物,以达到最佳效果。2009年,利用该技术在文明寨油田现场实施6口井,累计增油1483t,增油效果明显。     

聚合物凝胶堵漏剂在盐水中吸水膨胀性能评价

在对我国凝胶堵漏剂的应用现状进行文献调研的基础上,结合现场应用实际,优选出得到广泛应用的聚合物凝胶并进行室内实验研究。分别考察温度、压力、pH等因素对聚合物凝胶在盐水中膨胀性能的影响。结果表明,聚合物凝胶堵漏剂在盐水中膨胀倍数比在清水中低,膨胀时间为6 h时,两者相差1.85;温度对聚合物凝胶在盐水中膨胀性能影响较大,压力和体系pH影响不大。对聚合物凝胶进行模拟堵漏试验得知,凝胶能有效地形成封堵层。     

A Study of the Effect of the Concentration of Constituents on the Characteristics of a Cross-Linked Polyacrylamide Gel

Abstract

Polymer gels have long been used for water shutoff in petroleum production operations. A polymer gel is prepared by a combination of water, polymer, and cross-linker. The gelation or cross-linking reaction between the polymer and cross-linker results in the formation of a three-dimensional polymer network known as gel, which forms a barrier to water flow. Polyacrylamides along with cross-linkers such as metal ions (Al³⁺, Cr³⁺, Zr⁴⁺, etc.) and organic compounds such as resins, glutaraldehyde, phenol/formaldehyde, etc., have been used by the oil industry for this purpose. Most of these gels have been successfully applied in the field and good results have been obtained. In the present study, polyacrylamide (PAM) was cross-linked with hydroquinone (HQ) and hexamethylene tetramine (HMTA). The gel formed by cross-linking HQ and HMTA with PAM had high mechanical strength and was stable for long periods of time. The kinetic parameters of this system were determined by viscosity measurement at a temperature of 85°C.     

交联聚合物冻胶调堵剂性能评价指标及方法

交联聚合物冻胶(凝胶)因其独特的结构及优良的性能,而成为国内外油田堵水调剖作业中应用最广泛的堵剂。根据聚合物、交联剂及其它添加剂的不同,交联聚合物凝胶又可细分为多种类别的堵剂,这些堵剂尽管结构、形成路径和使用范围不同,但其基本性能及性能评价指标差异不大,现有的性能评价方法[1]多数缺乏科学性和实用性。本研究以聚丙烯酰胺凝胶堵剂为基准,建立了交联聚合物凝胶堵剂系统的性能评价方法,针对堵剂的溶解性能、成胶性能及在多孔介质中的封堵性能等量化指标进行了探讨,提出了聚合物凝胶调堵剂性能评价指标及定量评价方法。     

高矿化度油藏弱凝胶调驱剂配方研制及性能评价

针对狮子沟N1油藏地层水矿化度高,一般弱凝胶难以成胶的问题,对比了不同弱凝胶体系在淡水和盐水中的成胶性能,得出梳形聚合物（KYPAM）＋酚醛类交联剂体系在高矿化度盐水中具有较好的成胶性能。优化配方试验得到弱凝胶适宜的配方为：梳形聚合物KYPAM浓度1 300-1 600 mg/L,酚醛类交联剂浓度200 mg/L,促凝剂浓度100 mg/L,除氧剂浓度100 mg/L。性能评价试验结果表明,该弱凝胶体系具有良好的抗盐性和抗剪切性,并且对非均质地层具有很好的调驱效果,可使水驱采收率得到大幅度提高。     

锦90块弱凝胶深部调驱配方体系的筛选

通过实验筛选适合锦90块的弱凝胶深部调驱剂配方,对调驱体系中聚合物的增黏性、热稳定性和抗剪切性,以及不同交联剂体系的成胶性能进行了考察,确定最佳配方为：0．2％阴离子型聚丙烯酰胺CY＋1．0％酚醛类交联剂FQ1。该弱凝胶体系稳定性好,凝胶以整体形态存在,在单管岩心实验中可提高驱油效率6．21％。     

钻井堵漏用特种凝胶的适用性

特种凝胶是一种处理钻井恶性漏失的堵漏剂,它必须不与(或难与)地层水混合而被冲稀才能满足解决裂缝性及破碎性地层恶性漏失的要求.为此,对凝胶与常用钻井液体系的配伍性、拓展其应用范围的交联体系、抗二氧化碳和硫化氢气体的腐蚀性能和其与水泥浆的相容性等适用性进行了研究.结果表明,凝胶与聚合物、聚磺及KCl体系等的配伍性良好,具有改善失水造壁性,提高钻井液黏度切力的作用;化学交联的凝胶体系抗温达到150℃;二氧化碳和硫化氢气体对凝胶的影响小,但在高温下,低pH值对凝胶性能影响大,凝胶可以用于处理高含二氧化碳和硫化氢地区的恶性漏失井漏;凝胶与水泥浆接触不会发生结块和沉淀,凝胶与水泥浆相容性良好;凝胶的适用性足以满足解决裂缝性及破碎性地层恶性漏失的要求.