新型选择性堵水剂的研究与应用进展

生产井特别是水平井和分支井采用笼统注入法实施堵水作业时,堵剂的选择性对预防产层伤害十分重要。综述了国内外主要是国外近期选择性堵水剂的研究和应用进展。选择性堵水剂按作用原理分为两类。一类是聚合物类相渗（透率）调节剂,通过大分链在水相中伸展、在油相中收缩降低水相渗透率,包括以DMDAAC为阳离子的两性聚合物poly-DMDAAC和性能更好的乙烯基单体/酰胺三元共聚物（后者在60℃、6.89-27.56 kPa压降下水、油相流动阻力比高达270-13）,实施堵水作业后油井产油能力逐渐提高。另一类是选择性水相封堵剂,除硅酸盐类、沥青类、乳化稠油外,主要介绍了由阴离子表面活性剂、反离子盐（钾盐）、缓冲溶液组成的黏弹性表面活性剂（VEAS或VAS）体系,该体系一般与相渗调节剂共同使用。介绍了两类选择性堵水剂在国外一些油田的应用情况。讨论了选择性堵水效果评价问题和选择性堵水剂研发方向。图2表1参12。     

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。     

堵水调剖用暂堵剂ZDJ-98的研制与性能评价

本文简述了暂堵剂在多孔介质中的 堵原理,研究了暂堵剂ＺＤＪ－９８的配方及性能。结果表明,该暂堵剂成胶,破胶反应速度可控制,在６０－８０℃地层条件下形成的弱凝胶对中低渗透层能形成有效的堵塞,弱凝胶破胶液化反渗透率可恢复至８０％以上。     

硅烷偶联剂改性SiC晶须/PVDF复合薄膜的制备及其介电性能研究

设计填料为半导体纳米晶须、基体为高分子聚合物是制备具有良好介电性能和力学性能材料的基本要求.首先利用化学改性法将不同硅烷偶联剂修饰在碳化硅晶须(SiCw)表面,再利用溶液流延法制备改性SiCw/聚偏氟乙烯(PVDF)复合薄膜.采用直接观察、FT-IR和热重分析对SiCw的改性效果进行评价,通过SEM观察SiCw在PVDF中的分布情况,并测试了该复合薄膜的介电性能随温度的变化情况.结果表明:利用本文的试验方法可成功将硅烷偶联剂引入到SiCw表面;SEM结果显示,利用化学改性法可有效改善SiCw的团聚问题,使其均匀分布在PVDF基体内;TGA结果表明,添加SiCw作为填料可有效改善复合材料的热稳定性能,且当采用KH792型硅烷偶联剂时修饰率为6.37％.室温介电性能测试结果表明:添加改性SiCw可提高复合材料的介电常数,相对纯PVDF提高了近8倍;在0.1wt％KH792-SiCw/PVDF的介电性能测试中,当f=100 Hz时介电常数εr达到最大值33,介电损耗tanδ达到最小值0.07,且随频率的增加介电常数逐渐减小,介电损耗先减小后又增加;随着温度的增加,介电常数和介电损耗逐渐增加,当f=500 Hz,T=150℃时,εr最大为110,对应tanδ也最大为1.76.     

适宜高温高盐地层的无机涂层调剖剂室内研究

交联聚合物调剖在高温、高地层水矿化度条件下的应用受到限制。为了解决塔里木盆地高温、高矿化度地层水深昙油藏的调刮问题．研究了WJSTP无机凝胶涂层调剖剂。该调剖剂与高矿化度地层水反应后形成密度与水相当的无机凝胶,以吸附涂层方式在岩石骨架表面逐渐结垢．形成无机凝胶涂层,使地层中的流动通道逐渐变窄而造成流动阻力．达到使地层流体转向、扩大波及体积的目的。采用瓶试实验和岩心物理模拟方法．研究了该调剖剂与油田水反应的凝胶化性能,以及无机凝胶涂层对多孔介质的封堵性能,并通过管流试验模拟涂层对大孔道的封堵效果。结果表明．WJSTP调剖剂与高矿化度地层水形成的无机凝胶具有极好的耐温、耐盐及热稳定性能．通过多次涂层．可买现多孔介质中不同程度的封堵．在管流模型中获得同样的无机凝胶涂层封堵效果。图3表1参7     

区块整体弱凝胶调驱矿场试验及效果

利用弱凝胶在高渗透大孔道中的运移及低渗透小孔隙地层中的不可入性能,对存在高渗透通道的水驱油藏进行深部调驱试验,可以改善高含水开采期油层深部的非均质程度,实现油藏的稳油控水(或增油降水).应用弱凝胶在辽河茨榆坨采油厂青龙台油田龙-11区块进行的整体调驱矿场试验结果表明,弱凝胶深部调驱可以有效地改善了严重非均质油藏高含水开采期的水驱开发效果,减缓了油田的自然递减速度,并获得较好的增油降水效果.在实施1.5a内,不考虑自然递减及其他作业措施的情况下,区块累积增油7126.1t,产水量减少14054m³,投入产出比大于1:7.     

渤海SZ36-1油藏深部调剖剂研究与应用

渤海SZ36-1油田具有油田水矿化度高、砾石充填完井及平台生产空间狭小等特点，常规深部调剖剂的溶解及耐盐性不能满足该油田深部调剖的要求。研制出抗盐速溶交联聚合物弱凝胶深部调剖剂（RNSTP—CTm），它由梳形抗盐聚合物、间苯二酚及复合助剂等组成。室内及现场试验均表明，该调剖剂在高矿化度盐水中能迅速地分散溶解，适宜在温度40～70℃、矿化度40g／L以下的油藏和作业空间受限的海上油田及陆地油田进行注水井深部调剖。SZ361-1-A21井深部调剖试验后，井组日增油50～60t、有效期超过1a，累计增油超过万吨，取得了良好的深部调剖效果。图7表2参9     

用于延缓交联的多重乳液体系的热稳定性及运移行为

有机延缓交联及油包水乳液延缓交联方法在实现凝胶深部调剖、改善开发效果方面存在一些不足,为此制备了多重乳液延缓交联体系,研究了其热稳定性及运移行为.这种交联体系是在柴油为油相、Cr(AC)₃交联剂为内水相、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯(T20)为水包油乳化剂、聚异丁烯基丁二酰亚胺(T161)为油包水乳化剂的条件下制成的多重乳液延缓交联体系,具有更高的热稳定性.此外,传统Cr(AC)₃经多重乳液包覆处理后,在多孔介质中的运移能力提高2.12倍.可作为较高油藏温度条件下高含水率、高采出程度注水开发油田实施深部调剖措施的有效手段.     

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。     

TSA协同HCl化学刻蚀铝片构筑低粘附超疏水表面及其稳定性

目的 通过化学刻蚀法制备铝基超疏水表面,并提高其机械稳定性和化学稳定性。方法 以盐酸（HCl）为主刻蚀剂,对甲苯磺酸（TSA）为辅助刻蚀剂,通过化学刻蚀法构筑铝片微-纳米结构,涂覆硬脂酸后制备超疏水铝。探讨最佳刻蚀时间和浓度,通过FESEM、EDS和ATR-FTIR对铝片的表面结构和化学组成进行分析。利用接触角测量仪、电化学工作站和线性耐磨实验分别对铝表面的润湿性、耐腐蚀性和机械稳定性进行研究,并探讨铝在3.5% NaCl溶液中的化学稳定性。结果 当TSA浓度为0.2 mol/L,刻蚀时间为8.0 min时,获得的超疏水表面接触角（CA）最大,为167.9°,滚动角（SA）为6.3°,对应的腐蚀电位较裸铝正向移动了742 mV,腐蚀电流密度降低了1个数量级。此外,该超疏水表面还具有良好的机械稳定性和化学稳定性,经砂纸磨损70 cm后,接触角仍高达155.9°。模拟海水环境测试化学稳定性发现,将其浸泡在3.5% NaCl溶液中,20天仍维持在一种粘附超疏水状态。结论 通过调节化学刻蚀时间和TSA浓度在铝基表面制备得到微-纳米粗糙结构,硬脂酸改性后,获得具有超疏水性能的复合表面。该超疏水铝表面兼具优异的机械稳定性和化学稳定性能,并可以在高盐环境下保护铝基体。