影响丙烯酰胺堵水剂成胶因素的研究

探讨了江苏油田丙烯酰胺(AM)系列堵水剂各组分对堵剂成胶的影响,试验得出了各组分相应的最佳浓度;同时考察了堵剂在温度、p H、剪切等条件下的成胶行为,揭示各影响因素对堵剂成胶的影响,为下步堵剂提高性能研究提供了依据。     

稠油热采可降解封窜剂的制备及性能评价

制备了一种耐高温可降解封窜剂，对封窜剂的长期稳定性、封堵性能及降解性能进行评价，并考察了封窜剂的现场工业应用情况。实验结果表明，组成为20%(w)锂镁层状双氢氧化物+5%(w)聚酰胺+1%(w)过硫酸钠+0.2%(w)硫脲的封窜剂体系在80～160℃范围内成胶，成胶时间可控制在1.5～27 h之间，成胶强度保持在G级以上；在250℃下老化90 d的脱水率仅为0.51%,250℃下降解5 d，降解率可达94.2%；在160℃下突破压力可达26.4 MPa，封堵性能良好；聚酰胺可以与锂镁层状双氢氧化物相互交联形成完整的网络交叉互穿结构从而增强封窜剂耐温性能。该封窜剂在现场应用中取得了良好的封窜效果。     

Na-HPAN高温堵水剂

本文研究一种新的堵水剂——水解聚丙烯腈高温堵剂的性能。探索了成胶液、甲醛、苯酚的浓度与堵剂成胶时间及凝胶体粘度的关系,温度、pH 值对成胶时间的影响,岩心堵塞率、突破压力及矿场应用效果。该堵剂具有高温成胶可控,耐高温性能好,有效期长,增油降水效果显著,施工安全等特点。     

诱导作用及其在W—1堵水剂中的应用

介绍了诱导作用的基本概念及其存在与否的判断模式。W - 1堵水剂由阳离子化聚丙烯酰胺 (CPAM)、硫代硫酸钠、重铬酸钠、硫脲等药剂共同组成 ,具有成胶时间可调 ( 6～ 2 1h)、凝胶强度高[( 15～ 2 0 )× 10 4 mPa·s]特点 ,在大庆油田使用后经济效益显著 ,投入产出比为 1:4 .4 1。室内对比评价实验结果表明 ,单独以重铬酸钠 /硫代硫酸钠或重铬酸钠 /硫脲氧化还原体系为交联剂时 ,堵水剂存在交联过速或交联过缓以及凝胶强度过低的问题 ,均无法满足堵水剂成胶性能的要求 ;而以重铬酸钠 /硫代硫酸钠 /硫脲复合体系为交联剂时 ,堵水剂成胶时间可调、凝胶强度较高 ,满足性能要求。通过实验判断模式及机理判断模式分析 ,均证实了诱导作用是W - 1堵水剂起延缓成胶作用的关键     

一种抗剪切的新型改性弱凝胶调剖体系

针对延长油田Z区长6低渗储层含水量高、产量低、油水流度差异大的特点,制备了以共聚改性聚丙烯酰胺为主剂、低聚酚醛树脂为交联剂、多羟基酚为促进增强剂的弱凝胶调剖体系。通过黏度测试评价了弱凝胶的耐盐性、耐温性和动态剪切下的成胶性能。实验结果表明,弱凝胶的成胶时间、成胶强度可以通过调节聚合物、交联剂和促进增强剂的含量来控制。最佳成胶体系配方为:0.3%(w)改性聚丙烯酰胺+0.4%(w)低聚酚醛交联剂+0.2%(w)促进增强剂。该弱凝胶体系具有良好的耐盐性、低温稳定性、抗剪切性和成胶过渡时间短的特点,裂缝-基质岩心组合平均封堵率为82.4%,中大孔-基质岩心平均封堵率为96.6%,4组岩心组合实验驱油效率平均提高了24.3百分点,有效地提高了采收率。     

性能可控油藏深部调驱剂的制备与评价

在胜坨油藏条件下,无机交联体系成胶速度快,但性能不稳定;而有机交联体系成胶速度慢,且成胶强度低。采用自制的复合交联剂,制备了能够满足油藏使用条件的性能可控的深部调驱剂。考察了新型调驱剂的成胶速度和成胶强度,并研究了外界因素对体系性能的影响。结果表明,该体系具有成胶速度和成胶强度可控的优点,温度和密闭污水对体系成胶速度和成胶稳定性具有较大影响。此外,还研究了调驱剂在胜坨油藏条件下对双管非均质模型的调驱效果,发现该体系对高渗透管具有良好的封堵效果,可以大幅度提高水驱采收率。     

复合离子调剖剂成胶性能控制条件研究

主要分析了复合离子调剖剂的成胶机理,并从调剖体系中聚合物分子量及使用浓度、交联剂用量、苯酚和间苯二酚的浓度等几方面,分析了复合离子调剖剂的成胶规律。讨论了溶液的pH值、水质、剪切状况对调剖剂成胶性能的影响程度。同时对阴离子聚合物作为调剖剂组分的可行性进行了室内试验。     

宝浪油田煤层封堵剂配方及其性能

研制了以水溶性热固树脂、耐温聚合物、超微粉体颗粒增强剂及延迟剂组成的煤层封堵剂,并对封堵剂性能进行评价。结果表明,该封堵剂初始粘度低,流动性能好,成胶时间可调;可渗入煤层孔缝与煤层胶结性能好,固化后具有吸水微膨胀性能,能压实软煤层;煤层封堵剂耐高温、高压和高矿化度,耐腐蚀性能强,具有较高的成胶强度和封堵能力,封堵率达99．6％以上。     

活性调堵剂WH-1性能评价

由于海上油田的特殊完井方式及调剖剂以聚合物凝胶为主,导致注入压力过高,出现注不够、注不进的现象,影响调剖实施效果。为降低注入压力,选用活性聚合物HX-PAM为主剂,水溶性酚醛树脂SG-1为交联剂,辅助添加剂WL-1控制成胶时间与强度,研发了注入性良好的活性聚合物调堵剂WH-1,并考察了WH-1的成胶性、稳定性、注入性、封堵性。性能评价结果表明,WH-1成胶时间为1～5 d,成胶强度(1～10)×10~4 mPa·s;WH-1的长期稳定性良好,75℃下储存180 d后体系保持完好,无脱水现象;WH-1封堵性能良好,封堵率大于90%;相同条件下,注入压力比常规堵剂的注入压力低35.0%。     

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。     

抗高温耐碱凝胶型调剖剂的室内实验研究

系统地研究了一种聚丙烯酰胺为主要成分的抗高温、耐碱凝胶型调剖剂体系,考查了聚丙烯酰胺、稳定剂、温度、pH值、矿化度等因素对调剖剂性能的影响。通过L_(25)(5~6)正交表优化了配方并进行了性能评价,实验结果表明:配方体系在(30～130)℃条件下都能成胶,成胶时间在(3～30)d可控,pH值范围在7～14之间,成胶粘度(0．3～4．0)×10~3mPa·s,岩心的封堵率大于95%,突破压力梯度大于4 MPa/m,残余阻力系数大于200,适用于高温强碱油藏的调剖作业。     

GH-高温调剖剂的研制与应用

针对稠油热采井汽窜问题 ,通过室内及现场试验研制出一种新型的高温调剖剂。它是由热固性PF树脂做为成胶骨架与无机物复合 ,在地层温度下反应形成凝胶体 ,具有工作液粘度低 ( 80mPa·s)、便于注入、可在地层温度成胶、成胶时间可调、耐温性能好、封堵强度高、有效期长的特点。通过室内和现场试验证明 ,GH 高温调剖剂适用于稠油热采井高温调剖。     

地下成胶的淀粉-聚丙烯酰胺水基凝胶调堵剂性能研究

题示调堵剂由4.1%淀粉、4.1%AM、0.16%引发剂、0.04%交联剂组成,用吉林油田采出水(矿化度5.15 g/L)配制,30℃成胶时间17小时,成胶强度(通过面积28.3 cm2的两层20目筛网所需驱动压力)为0.85～0.95 MPa,加入0.02%～0.20%缓聚剂可使成胶时间延至25～90小时.可用不同油藏采出水(矿化度4.47～263 g/L)配制,在各该油藏温度下(40～120℃)成胶.在30 m长40～60目含粘土约30%的露头砂填充管中注入9.5 m长调堵剂,沿程压力表明该调堵剂运移性能良好;入口处表观粘度计算值为0.05 Pa·s,8.16 m处下降至0.04 Pa·s;成胶后入口注水压力达60 MPa时,5.50 m及以下压力降至零.在2 m长、K=9.78 μm2填砂管中以不同流量注入调堵剂,流出后的成胶率≥90%.在渗透率0.199～23.7μm2的4支1 m长填砂管注入0.3 PV调堵剂,成胶后注水突破压力梯度(7.8～8.4 MPa/m)、水驱至9 PV时的残余阻力系数(30～2850)及封堵率(96.7%～99.7%)均随原始渗透率增大而增大.0.3 m长2组高低渗填砂管并联,注入0.35 PV调堵剂时的分流率比与渗透率级差成正比,成胶后注水分流率发生反转.图3表5参6.     

低渗透油田高温调剖堵水剂室内实验研究

针对低渗透油田高温开采遇到的困难,研制开发了一种新型高温调剖堵水荆一改性落叶松栲胶高温堵剂。通过室内实验,对成胶时间、成胶强度进行了考察,并分析了温度、pH、矿化度等因素对堵荆性能的影响。实验结果表明：该堵剂的成胶时间可调,热稳定性较好,具有良好的抗酸、碱、盐的性能,是一种优良的适于渗透油田高温调剖堵水剂。     

黏弹性表面活性剂CTAB在钻井液中的应用

实验研究了阳离子型黏弹性表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液的流变性、抗温性、降滤失性及配套破胶剂的破胶性能。实验结果表明:将2%CTAB与3%助剂水杨酸钠NaSal混合的基液在剪切速率170s-1、温度25℃、pH=7的情况下混合均匀后能迅速增黏至160 mPa·s;加入少量复合降滤失剂LA(水解聚丙烯腈铵(NH4-HPAN)和磺化酚醛树脂(SMP-Ⅱ)混合而成的复合体系)可显著降低其常温常压滤失量;高效破胶剂Br的破胶性能良好,破胶液的黏度降至1~3 mPa·s。同时室内研究了以阳离子型黏弹性表活性剂CTAB为主剂的钻井液体系——表面活性剂胶束钻井液DIF-a:1.5%CTAB+2.0%NaSal+1.2%复合降黏剂LA+0.5%黄胞胶XC,结果表明:在钻探碳酸盐岩地层时钻井液体系DIF-a产生的流动摩阻小、降滤失性能较好,且钻完井后利于返排,储层渗透率保留率可以达到91.41%,大大降低外部流体对储层造成的损害。     

氯化钙加重聚合物压裂液破胶技术研究

为解决氯化钙加重聚合物压裂液的破胶难题,研发了专用氧化还原型破胶剂,并对破胶性能进行了评价.该破胶剂由氧化剂(主剂)和还原剂(辅剂)构成,在低温50℃以下,主剂分解出游离氧自由基的半衰期时间较长无法满足破胶需求,还原剂能够激活低温下氧化剂的分解反应,解决低温破胶难题.该破胶剂在水溶液中不产生SO;,没有硫酸钙二次沉淀,...     

超低渗裂缝油藏深部调剖堵剂体系适应性研究

针对长庆油田吴410区超低渗透、裂缝性油藏,评价了甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂及体膨凝胶颗粒堵剂对裂缝的封堵性能。甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂具有地面粘度低(≤34mPa·s,泵注性能好)、成胶时间可控(16～72h,60℃)、堵水选择性好(油相岩心封堵率≤40.7%,水相岩心封堵率≥97.6%;油相岩心突破压力≤0.91MPa/m,水相岩心突破压力≥1.75MPa/m)、封堵率高等特点;体膨凝胶颗粒堵剂具有淡水中膨胀率高、盐水中膨胀率低、膨胀后的凝胶颗粒具有变形通过性能等特点。确定了针对吴410区长6超低渗裂缝性油藏调剖工艺的"前置甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂+体膨凝胶颗粒堵剂+柔性胶粉堵剂封口"的调剖剂体系及"大剂量、小排量、多段塞、控压力"调剖工艺,并进行了现场工艺试验。统计2012年吴410区3口典型调剖井,平均注水压力上升1.5MPa,至目前,单井组内油井平均增油已超200t,调剖增油效果良好。同时对调剖失败井进行对比总结分析,为以后堵水工艺提供参考意见。     

交联型魔芋胶/黄原胶调剖剂的研制

将魔芋葡甘聚糖(KGM)与黄原胶(XC)共混,以有机硼为交联剂,研制出了一种新型的交联型复合调剖剂.通过对成胶时间和凝胶强度的测定,确定调剖体系的最终配方为:0.8％混胶浓度(魔芋精粉:黄原胶=3∶1)+0.5％(体积比)交联剂有机硼溶液+1％(体积比)杀菌剂+0.5％(体积比)除氧剂.考察了该调剖体系的抗温、pH值适应性、剪切稳定性,并进行了模拟岩心封堵实验实验结果表明,该调剖体系具有良好的抗温、抗盐和抗剪切性能,封堵率可达99.7％.     

新型耐温抗盐堵剂的研究

以丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/N-十二烷基丙烯酰胺三元共聚物(NKP)为主剂,与改性的聚乙烯亚胺(PEI-GX)反应制备了一种新型耐温抗盐堵剂NKP/PEI-GX;考察了PEI改性率、堵剂的pH、剪切、NKP相对分子质量(M)和地层岩性对堵剂NKP/PEI-GX凝胶性能的影响。实验结果表明,堵剂NKP/PEI-GX成胶时间随PEI改性率的增加而延长;剪切、地层岩性及pH=6～8时对堵剂NKP/PEI-GX凝胶性能的影响不大,pH>9时堵剂发生沉淀;随M(NKP)的增大,堵剂NKP/PEI-GX的凝胶黏度呈增大趋势,但更易于脱水。当M(NKP)=1.6×107、PEI改性率为80%、pH=6～8时,堵剂NKP/PEI-GX在100℃下的成胶时间(30 h)是堵剂NKP/PEI的7.5倍,老化30 d后其凝胶强度可达H级,有望成为在高温、高盐条件下使用的一种新型堵剂。     

阳离子聚合物铬冻胶的研制与性能评价

针对高强度铬冻胶堵剂普遍成胶过快的问题,通过优选阳离子聚合物并利用铝溶胶对配方进行优化,制得适用于深部调剖的阳离子聚合物有机铬冻胶堵剂,并对其性能进行了评价。结果表明,对于丙烯酰胺(AM)/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)二元共聚物有机铬冻胶,其阳离子度越低,成胶时间越长;铝溶胶可以有效延缓阳离子聚合物有机铬冻胶成胶时间,并能提高其强度和长期稳定性;阳离子聚合物有机铬冻胶体系最优配方为0.8%聚合物Y5(阳离子度5%)+0.3%醋酸铬+0.2%铝溶胶,90℃下的成胶时间为55 h,成胶后弹性模量为16.6 Pa,属于高强度冻胶;该冻胶堵剂注入性好,同时具有较好的抗剪切性和耐温抗盐性,封堵率可达96%以上,满足深部调剖对堵剂的要求。图4表8参18