高分子预交联凝胶颗粒的制备与性能评价

渤海绥中36-1油田储层非均质性强、大孔道窜流十分普遍,导致注水或常规调剖过程中化学剂沿大孔道窜流指进,驱替效果降低。为了改善这一问题,以钠膨润土、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、醋酸铬、过硫酸铵、硫脲为原料制备了复合交联插层高分子预交联凝胶颗粒(XD),评价了XD的吸水膨胀性、增黏性、强度、韧性及调驱效果,分析了XD的调堵机理。结果表明,XD遇水膨胀,在水中的悬浮分散性较好。体系初始黏度较低,注入性较好。XD吸水膨胀性良好,膨胀时间可控,膨胀一定时间后体系黏度增加,在65℃地层水中浸泡20 h的膨胀倍数约为8。具有吸附能力的酰胺基团在水中逐渐伸展,增加了XD表面的黏度,但微球的完整性仍然保持,XD在膨胀前后均具有良好的强度和韧性。XD体系调驱后二次水驱可在一次水驱的基础上提高采收率15.7%,满足渗透率大于3μm2甚至更高渗透储层的深部调堵需求。图6表1参10     

抗盐性预交联凝胶调剖剂RY性能评价

评价了以丙烯酰胺为主剂、甲醛为交联剂、过硫酸铵为引发剂,辅以热稳定剂、增强剂等制得的抗盐性预交联凝胶调剖剂RY的性能。结果表明,该抗盐性凝胶调剖剂在自来水中膨胀度可达200倍左右,在1000-10000mg／L盐水中膨胀度仍可达到40～60倍;在95℃环境中放置3个月后性能良好;在原油中收缩率可达90％,起堵水不堵油作用。另外,其柔顺性好,变形能力强,注入性能优良,调剖效果显,达到提高采收率的目的。     

预交联凝胶颗粒的吸水膨胀性能评价及应用

以膨胀倍数为主要考察指标评价了一种预交联凝胶颗粒的膨胀性能。结果表明,颗粒粒径越小,温度越高,膨胀速率越快。粒径和温度主要影响凝胶颗粒的膨胀速率,对最终膨胀倍数没有显著影响,颗粒自身分子结构是影响膨胀性能的关键。由于高价盐离子对负离子的强中和屏蔽作用,Ca2+比Na+对颗粒吸水膨胀的制约性更强。在80℃、水矿化度3.1×104mg/L条件下,颗粒浸泡80 d,膨胀倍数保留率98%以上,且柔顺性、韧性和粘弹性均保持较好。预交联颗粒在白于山长4+5裂缝性油藏现场应用14口井,调剖后,注水压力平均上升2.8 MPa,地层裂缝带得到了有效封堵,水驱剖面得到了调整,注水开发状况变好。     

预交联凝胶微球堵漏剂的性能评价

为解决裂缝性地层的漏失问题, 以丙烯酰胺为单体、 过硫酸钾为引发剂、 JL-2为化学交联剂、 锂皂石为物理交联剂、 SP-80为分散剂、 航空煤油为油相, 采用反相悬浮法制备了一种耐剪切的预交联凝胶微球堵漏剂 WQ-5,利用激光粒度分析仪评价 WQ-5吸水前后的粒径分布, 并研究了堵漏剂 WQ-5的吸水膨胀性能的影响因素和耐剪切性能, 采用高温高压失水仪砂床实验评价了 WQ-5的堵漏承压性能。结果表明： 制备出的预交联凝胶微球堵漏剂 WQ-5 为球形颗粒, 初始平均粒径为 184.5 μm, 在 20℃、 1%NaCl 水溶液中膨胀 24 h 后的粒径为 450.5μm;WQ-5的膨胀倍数与温度、 矿化度和 pH值有关, 温度越高、 矿化度越小、 pH值越大, 预交联凝胶微球的膨胀倍数越高; 该堵漏剂具有良好的堵漏承压性能。图8参12     

支化预交联凝胶颗粒封堵性能与调剖能力评价

为研究粘弹性支化预交联凝胶颗粒(B-PPG)的封堵性能与调剖能力,进行了单管填砂岩心封堵实验和非均质平行双管填砂岩心驱替实验。实验结果表明:B-PPG以不断堆积堵塞与变形通过孔道的方式在岩心中运移,能够对岩心窜流通道进行有效封堵,阻力系数增大,封堵效率在97%以上;岩心阻力系数和封堵效率随岩心渗透率、B-PPG质量浓度和模拟地层水矿化度的增大而增大,随注入速度和温度的增大而减小。B-PPG通过选择性封堵高渗透岩心、液流转向的作用改善非均质岩心的吸水剖面。当岩心渗透率级差小于7.1,B-PPG段塞为0.25~1.0倍孔隙体积时,B-PPG都表现出良好的调剖效果。     

预交联凝胶颗粒调剖剂性能评价方法

由丙烯酰胺等在地面交联聚合形成网状凝胶黏弹体,经干燥、粉碎、分筛等工艺过程制备形成遇水膨胀但不溶解的预交联凝胶颗粒,因其独特的性能优势被广泛地用于存在水驱通道的高含水油藏深部调剖。但目前对这种新型调剖剂性能仅通过膨胀倍数这单一量化指标进行评价,缺乏科学性和实用性。简述了预交联凝胶颗粒调剖剂的制备及作用机理,对调剖剂的性能建立了系统的量化指标,即吸水膨胀倍数、吸水膨胀率、膨胀时间、颗粒的圆度和粒径及凝胶颗粒的强度,并建立了相应的评价方法。对凝胶颗粒的吸水膨胀性能、颗粒粒度分布、颗粒强度以及在多孔介质中的封堵性能等进行了探讨。     

预交联聚合物微凝胶调驱剂的应用性能

预交联聚合物微凝胶是一种介于聚合物和预交联凝胶颗粒之间的新型调驱剂，用反相乳液聚合制备，通过调节反相剂种类和用量，可控制其吸水溶胀过程。该调驱剂为具有较高化学稳定性的微米级软性颗粒，兼备“变形虫”特征。本体凝胶和预交联凝胶颗粒不能进入多孔介质，但在油携带下，未溶胀的微凝胶(粒径为5～13μm)能进入渗透率为0．4～10D的多孔介质；溶胀后微凝胶的粒径可达20～60μm，其运移能力与多孔介质的孔喉直径和颗粒的变形特征等有关。这种调驱剂可大幅度调整油藏的渗透率并具有较高的提高采收率能力。图5表1参8     

影响预交联凝胶颗粒性能特点的内因分析

预交联体膨型凝胶颗粒是新近提出的一种油田用新型深部调剖剂，是将一定浓度的主剂、交联剂、引发剂、添加剂、增强剂和热稳定剂等混合均匀，在地面环境下交联，然后经烘干、干燥、粉碎等工艺过程形成的凝胶颗粒。该颗粒是一种吸水性树脂、能够吸水膨胀，且膨胀后的颗粒具有一定的弹性、强度和保水功能，具有抗温抗盐性能好、配制简单、施工方便、对非目的层污染水等优点。影响凝胶颗粒性能的因素很多。重点研究了文交联体中系中的各组分含量等内在因素对凝胶颗粒黏弹性和吸水性能的影响，并给出了凝胶体系的合理配比。     

高强度预交联凝胶堵漏剂研究

常规桥塞堵漏材料由于可变形性较差且不具有膨胀性或只有微小的膨胀量,堵漏效果较差。本文合成了高强度预交联凝胶堵漏剂GYN-1,并对其性能进行了评价。实验结果表明,GYN-1的抗挤压强度大于0.3 MPa,韧性好,不易破碎;吸水膨胀速率较慢,具有一定的延迟膨胀特性;对岩心具有较好的封堵作用,岩心封堵率达95%以上,封堵层抗...     

预交联聚合物凝胶颗粒分散体系的流变性能

 采用HAAKE RS600型流变仪、膜过滤实验及激光粒度仪和光学显微镜，研究了预交联聚合物凝胶颗粒分散体系的流变性能、封堵性能和颗粒的形态、大小。结果表明，预交联聚合物凝胶颗粒分散体系的表观黏度和弹性随溶胀时间的增加而上升；当溶胀时间为10~15d时，体系的表观黏度达到最大值；随剪切速率增加，体系的表观黏度降低，表现出明显的假塑性体系的性质，而且为非依时性体系。预交联聚合物凝胶颗粒的固体特性较明显，能够对1.2μm的纤维素膜形成一定的封堵，且随溶胀时间增加，其封堵能力先增加后降低。预交联聚合物凝胶颗粒的粒径随溶胀时间的增加而增大，10d之内溶胀较快，10d之后粒径基本保持不变。溶胀后的预交联聚合物凝胶颗粒大小是溶胀前的几倍至十几倍。     

预交联凝胶颗粒膨胀性能的影响因素

预交联凝胶颗粒深部调驱技术是近几年针对高含水油田水淹、水窜严重的复杂问题而发展起来的一项深部调驱新技术。利用称量法研究了调驱用预交联凝胶颗粒(PPG)的膨胀性能,分析了PPG的制备条件及外部环境因素对PPG膨胀性能的影响。实验结果表明,随着主剂、交联剂质量分数增大以及引发剂质量分数的减小,PPG的膨胀倍数逐渐降低;表面活性剂的加入、离子含量的增大均会降低PPG的膨胀倍数,温度、pH值的增大则使其膨胀倍数增大。     

预交联凝胶调剖剂的合成及评价

采用一次投料法合成用作预交联凝胶调剖剂的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物,简化了生产工艺,降低了生产成本;并考察了淀粉、交联剂及添加剂用量对共聚物产品吸水膨胀倍数、弹性及强度的影响。该调剖剂吸水膨胀倍数在20～60之间可调,吸水膨胀后强度大,粘弹性好。调剖驱油实验结果表明,该调剖剂效果良好。     

聚合物与预交联凝胶颗粒复合调驱室内评价

海上非均质油藏经长期注聚开发后,非均质性增强,出现注水突进严重、含水率高等问题,针对这一问题,通过室内体系评价、物理模拟及理论分析方法,研究了聚合物与预交联凝胶颗粒(PPG)复合调驱体系的黏弹性能、封堵性能及调剖能力.结果 表明:所形成的复合体系同时具有较好的黏性性能与弹性性能;在聚合物驱注入实验过程中,压力与阻力系数...     

预交联凝胶颗粒堵水调剖剂的研究进展

预交联凝胶颗粒在油田堵水调剖中应用广泛.介绍了预交联颗粒堵水调剖剂的种类、调剖机理和性能评价方法.对预交联颗粒堵水调剖剂的合成研究现状进行了综述.分析了该类调剖剂在深部调剖应用时存在的问题,提出了改进建议和研究方向.     

预交联凝胶调剖剂的研制和应用

为满足当前深部调剖的,要用聚丙烯酸类产品为主剂，自制交联剂和网络互穿剂为辅助剂，制成新型调剖剂－预交联凝胶调剖剂，该产品具有膨胀速度可控制，密度小等特点，施工方便，可实现调驱结合，经吉林油田采油一厂等单位现场试验，增油降水效果明显，有效期长，提高了注入水的波及系数,适用于我国东部地区处于中、高含水阶段油田，有良好的发展前景。     

中原油田实施预交联颗粒凝胶调驱存在的问题与对策研究

科学分析了中原油田实施预交联颗粒凝胶调驱存在的问题。发现这些问题主要集中在选井、地质方案编制、调剖优化设计、调剖施工、调剖剂性能以及调剖整体实施等方面。就此提出了相应的对策。     

适用于缝洞型油藏的自修复预交联凝胶的制备与性能评价

为了解决高温高矿化度塔河油田缝洞型碳酸盐油藏的高含水率问题,研发出一种耐高温（140 ℃）和耐超高 矿化度（240 g/L）的自修复预交联凝胶（SPG）,可直接使用高矿化度水将改性HPAM、六亚甲基四胺、邻苯二酚和 硫脲等溶解,加入无机物CCH提高稳定性。考察了SPG的流变性能、微观结构及对裂缝岩心封堵效果。研究结 果表明,该凝胶体系的三维网状结构更饱满紧密,脱水周期延长;凝胶初始黏度为77.1 mPa·s,成胶后强度可达 H—I 级,30 d 内脱水率仅为5%,对裂缝岩心的封堵率在90%以上。SPG体系具有良好的注入性、抗剪切性和抗 冲蚀性,在裂缝发育充分的缝洞型碳酸盐岩储层中具有应用潜力。     

耐温抗盐预交联颗粒调剖剂的研制与性能评价

针对常规预交联颗粒调剖剂存在的耐温抗盐性能较差的问题,合成了耐温抗盐预交联颗粒调刮剂,确定了其最佳原料配方:有机单体用量100-150 g,抗温材料用量70-100 g,结构增强剂用量5-10 g。并进行了中试放大试验,评价了调剖剂中试产品的热稳定性、抗盐性、膨胀速率、强度、韧性等,同时挂于文13-298油井尾管处进行了现场评价。结果表明,耐温抗盐预交联颗粒调剖剂用文三联注入水配制,于135℃下老化60 d,膨胀倍数达8-12,并保持较好的韧性、强度、抗盐性及热稳定性,可以满足文东、文南等区块温度为120℃以上、矿化度为22×104mg/L以上油藏的调剖要求。     

影响预交联凝胶颗粒性能的因素分析

从凝胶颗粒的基本特征、外观形态、粒径分布分析入手,研究了膨胀倍数及粘弹性等特征参数,评价了颗粒的物理化学性能。实验结果表明,预交联凝胶颗粒适宜于高矿化度的地层,对pH值无具体要求,长期热稳定性好。在95℃条件下考察两年和120℃条件下考察一年均未发现脱水现象。膨胀倍数在30-200倍,也可根据实际选择合适的膨胀倍数。     

预交联颗粒调剖剂的合成与性能评价

以丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯为原料进行共聚反应,并以钠基膨润土为无机添加剂,合成了耐温抗盐预交联颗粒调剖剂.对 影响该调剖剂吸水性能的因素进行了考察,并评价其在原油中的收缩性能、水恢复性能和热 稳定性能.结果表明,该预交联颗粒调剖剂在自来水中膨胀倍数可达200倍左右,在1 000 ～10 000 mg/L盐水中膨胀倍数仍可达40～80倍;在80 ℃环境中放置2月后 性能良好;在原油中收缩率可达95%,堵水不堵油.另外,其柔顺性好,变形能力强,注入性能优良,调剖效果显著,达到提高采收率的目的.