高水速凝材料用于石油工程的室内研究

高水材料是一种能够在高水灰比 2.0~3.0情况下迅速凝固,并形成具有一定强度水泥石的无机胶凝材料。测试了普通高水材料与石油工程有关的性能。首次对高水材料在石油工程上应用的可行性进行了分析。研制了适合石油工程使用的高水材料,这种材料配制的水泥浆密度可达 1.2~1.3g/cm3,2 4h强度达 3.0MPa,稠化时间可调整到 2 0 0~4 0 0min,可用于低压和易破裂地层固井。同时还可用于MTC技术和废弃钻井液的固化,由于流动时稠化时间长,静止时迅速凝固,因此,可用于堵漏和堵水;在控制粉磨粒径的基础上还可用于防砂。     

DGC-1除垢剂的研制

在室内对除垢剂的配方组成进行了优选 ,研制成了新型除垢剂 ,对其除垢性能进行了评价 ,考察了温度、pH值、时间等因素对其除垢性能的影响。研究表明 ,新型除垢剂的除垢性能明显优于大港油田常用的除垢剂 ,而且无毒、无腐蚀性 ,价格相对便宜 ,使用简便 ,适合于井筒、管道及地层除垢。     

回注污水配套水处理剂的优选

针对大港油田回注污水水质达标率低的问题，开展了污水配套水处理剂的室内优化评价，结合现场污水工艺，制定了最佳的加药方案，实施后见到了明显效果。     

疏水型高强度水凝胶的合成与性能

以丙烯酰胺和疏水单体为原料 ,过硫酸钾 -硫酸亚铁为引发剂 ,采用溶液聚合法合成了疏水型高强度水凝胶。研究了单体组成、单体浓度、引发剂用量、交联剂用量、反应温度等因素对产物性能的影响。对比分析了疏水型水凝胶的吸水倍数、吸水速率和强度。疏水型水凝胶的强度大于常规高吸水性树脂 ,最长吸水时间长 ,吸水速度平缓。对疏水型高强度水凝胶强度进行了统计回归分析 ,对吸水速率和最长吸水时间进行了分析描述。     

无机颗粒堵剂与地层孔隙喉道的匹配性实验

为满足无机颗粒堵剂注入不同径向深度地层的封堵需要,必须对无机颗粒堵剂与地层孔喉的匹配关系进行研究。考察了堵剂颗粒直径d50与地层孔隙喉道直径Dc的比值b以及堵剂固相含量C与地层孔喉的匹配关系。确定了粒径中值d50为25.1 μm的超细水泥作为堵剂颗粒,选择了3种不同粒径范围的油层出砂充填填砂管,换算出相应的孔喉直径Dc和b值。利用平流泵以稳定排量q将无机颗粒堵剂注入填砂管,模拟无机颗粒堵剂注入疏松砂岩地层的过程。通过测量不同（b,C）组合与相应平流泵注入压力pz的关系来表征超细水泥浆体系注入不同径向深度地层孔喉的匹配关系。应用该研究成果已实现了对近井壁疏松砂岩地层的封堵,并用于指导大港油田大孔道地层深部封堵试验。     

管流地层化学调堵体系的研制与试验

以大港枣园油田的油藏条件为实验依据,开发出可用于调堵管流地层大孔道的地下聚合强胶体系,并对其进行静态性能和应用性能评价。通过水窜通道调堵技术优化实验研究,确定了管流地层大孔道的调堵剂用量的计算方法和堵剂段塞定位推进的最佳组合方式。结合枣1270-12井组特点,对已形成的枣1270-12井、枣1274-5井管流地层,应用"U型管"两端压力平衡原理,提出油、水井施工工艺方案,并且现场试验取得了成功。     

窜流型大孔道堵水材料的研究与评价

针对非均质疏松砂岩油藏长期注水和出砂形成窜流型大孔道的情况,研究了由丙烯酰胺、钙土、引发剂和交联剂共同反应制成的粘弹性堵水材料.通过优选交联剂而无需加入缓聚剂就可以实现材料的成胶时间在2～48 h之间变化.通过正交实验优选出了反应温度在60℃下的2种最佳堵水材料配方,可分别用于封堵浅层近井壁的大孔道和远井地带的深部大孔道.分析了地下深部堵水材料成胶性能的影响因素,并进行了封堵性能和粘弹性能等的评价.     

水平井化学堵水配套药剂研究

针对水平井化学堵水需要,研发了3种化学剂.一是化学环空封隔材料,由可溶性淀粉、丙烯酸、交联剂、淀粉酶、引发剂等在水溶液中聚合而成,讨论了合成条件.35%、45%的反应混合物1 PV注入填砂管,在60℃聚合48或24小时,水测突破压力梯度＞30 Mpa/m.聚合产物有弹性,在水中发生溶胀、降解和溶解,最终产物包括未溶解、部分溶解的淀粉、多糖、短链聚丙烯酸等,固体物粒径＜100μm,降解96小时后黏度4 mpa·s,降解时间随温度升高(35～85℃)而减小(从约100小时到约20小时).二是聚合物铬凝胶,聚合物为北京恒聚的耐温抗盐聚合物,无机铬交联剂中的还原剂亚硫酸盐为工业副产物,加有0.01%无机强还原剂.三是无机强造壁封堵剂,由G级油井水泥、硅灰、超细水泥、聚丙烯纤维组成,凝固时间3～8小时,抗压强度＞12 Mpa.     

亏空漏失地层封堵材料研究与应用

针对地层严重亏空、漏失、大孔道窜流井的近井壁封堵需求,分析了提高封堵材料强度和造壁性的原理和方法,研究开发了一种能够迅速在近井地带、亏空井壁、大孔道、裂缝入口处形成致密、网状薄壁的高强度封堵体系.该封堵体系利用油井水泥、超细水泥和硅灰的三级颗粒充填,降低了堵荆的孔隙度和孔隙直径,提高了堵荆田结强度;利用两级纤维交织,提高了堵剂的造壁性和封堵效果.进行了39井次的现场应用,应用效果良好.该封堵材料不仅成功解决了地层严重亏空、漏失、大孔道窜流井的近井壁封堵问题,同时也为老油田二次开发封层封井奠定了技术基础.     

新型水溶性修井暂堵材料的研制和应用

我国东部注水开发后期油田的高含水油井普遍存在修井作业中修井液漏失问题。分析了解决这一问题的现有技术方法，研制生产了新型水溶性修井暂堵材料GLB，讨论了合成条件和应用条件对新型水溶性修井暂堵材料GLB性能的影响。新型水溶性修井暂堵材料GLB为高弹性不规则颗粒，可以迅速暂堵漏失地层，具有在水中能够迅速降解并溶解、降解溶解后残渣少的特点，体系黏度低，修井作业后产量恢复快。在大港油田进行了44口井现场试验，试验效果良好。