耐温抗盐弱凝胶体系的研究

由于普通的弱凝胶体系在高温高盐的环境下成胶性能不稳定,室内研究优选合成一种以疏水缔合聚合物为主剂,再加入酚-醛复合有机交联剂及硫脲高温稳定剂形成的弱凝胶体系。体系中由于疏水缔合聚合物的疏水缔合作用有很高抗盐重要,酚醛复合交联剂抗温性能良好。通过分组对照试验确定了弱凝胶体系的最佳配方:疏水缔合聚合物质量浓度2 000 mg/L,酚-醛交联剂质量浓度800 mg/L,硫脲质量浓度200 mg/L。该体系经测试在高温高盐条件下具有长期的稳定性,抗剪切性能良好。     

化学剂组分浓度对聚合物凝胶成胶性能影响研究

为了更好的揭示聚合物凝胶体系的成胶规律,利用布氏粘度仪对不同化学剂浓度下聚合物凝胶体系成胶粘度及成胶时间进行表征。研究结果表明:凝胶体系随着聚合物以及铬交联剂浓度的增加成胶时间下降、成胶强度增加,硫脲作为稳定可以有效的延缓成胶时间而对成胶强度影响较小。综合考虑成胶时间及成胶强度,最佳的聚合物凝胶体系配方为浓度为2 500 mg/L的聚合物+质量分数为为0.3%的铬交联剂醋酸铬+质量分数分别为0.03%的硫脲。     

低毒弱凝胶体系稳定性的研究

用AP—P5、间苯二酚、硫脲、乌洛托品配制成低毒的弱凝胶体系,选用疏水缔合聚合物与间苯二酚／乌洛托品交联剂的凝胶体系,研究了其成胶条件及成胶性能。实验表明：由AP—P5聚合物的浓度为2500—4000mg／L配制的凝胶体系的成胶时间、强度可控,同时该体系在高速剪切下成胶强度能保持较大比例,其稳定性好。     

萨南油田铬微凝胶体系静态成胶浓度界限室内评价

选取2 500万分子量聚合物,HD-4、HD-5型交联剂配制的铬微凝胶在未剪切的条件下分别对萨南油田铬微凝胶体系进行静态成胶浓度界限进行评价。实验表明:聚合物成胶最低浓度在350~400 mg/L,对应交联剂成胶最低浓度为80~90 mg/L,低浓度的铬凝胶体系成胶时间一般在24~36 h之间,成胶后体系粘度会显著上升,表明铬微凝胶体系成胶。     

铬凝胶体系性能影响因素分析

对不同聚合物浓度、交联剂浓度、剪切速率、矿化度及铬凝胶体系性能分析及地层配伍性研究。结果表明:在静态条件下,铬凝胶体系的成胶临界浓度为聚合物浓度500mg·L~(-1)+交联剂70mg·L~(-1)。在预剪切条件下,成胶时间延长,400m·d~(-1)为极限剪切速率,达到这一剪切速率后体系粘度不再降低。随着矿化度的增加,体系粘度上升,当矿化度低于900mg·L~(-1)时体系不成胶。铬凝胶体系与地层配伍的最低渗透率界限为有效渗透率100mD。     

海上油田深部堵水用乳液增黏复合凝胶体系研究

针对海上油藏作业空间有限的特点以及传统的在线配注堵剂体系存在成胶强度低和封堵能力弱的问题,研制了一种由AMPS耐温抗盐乳液聚合物、聚乙烯亚胺（PEI）交联剂和无机纳米增强剂所组成的复合凝胶体系。通过成胶实验研究了组分质量分数、温度和矿化度对复合凝胶体系成胶性能的影响,优选了合理的配方并评价了注入和运移性能、热稳定性能和选择性封堵性能。结果表明：随着聚合物、交联剂和无机纳米增强剂组分质量分数的增加,成胶时间缩短和成胶强度增加。相比单一凝胶体系,复合凝胶体系的成胶时间缩短和强度增强。岩心注入和运移性能评价结果表明,复合凝胶体系待成胶液黏度低,能够在多孔介质中实现注入和深部运移,达到深部封堵目的。在模拟油藏温度80℃条件下,复合凝胶体系老化90 d后,脱水率仍然低于10%。该体系对不同渗透率的地层均具有良好的选择性封堵性能。     

水质对弱凝胶体系成胶性能影响研究

弱凝胶体系成胶率是评价体系调驱效果的关键因素。为了评价水质对弱凝胶体系成胶性能的影响,以有机铬/聚合物弱凝胶体系作为研究对象,开展了不同水质条件下弱凝胶体系成胶性能实验。研究结果表明:矿化度对弱凝胶成胶性能具有较大的影响,随着矿化度的增加,体系黏度下降,矿化度高于20 000 mg/L后,成胶效果及稳定性明显变差。当水溶液pH值为6~8时,体系成胶黏度及成胶稳定性较好。随着悬浮物含量增加,初始黏度不断降低,当悬浮物含量达40 mg/L时,弱凝胶初始黏度即可降低50%。     

影响弱凝胶体系成胶的因素

弱凝胶是由浓度（800～1000mg/L）的聚合物与交联剂形成以分子间交联为主,黏度在100～3000mPa·s之间,具有溶液三维网络结构的弱交联体系;具有成本低、成胶时间长,聚合物和交联剂用量低等特点。本文综述了聚合物性质、交联剂性质、pH值、温度、矿化度等因素对弱凝胶体系成胶的影响。     

中原油田耐温抗盐交联聚合物成胶影响因素及先导试验

交联体系可分为三类,即:凝胶体、弱凝胶和交联聚合物溶液;针对高温、高盐和非均质严重的油藏特征,适于中原油田调驱应用的是:具有一定流动性和良好稳定性的弱凝胶体系;根据室内评价实验,聚合物的类型、分子量及浓度,以及交联剂类型及浓度,对成胶强度和稳定时间都有影响,而限制交联体系成胶的主要因素是高温、高盐的环境条件,此限制在本质上体现为对凝胶体系空间完善网络结构形成和破坏的影响上;目前条件下,通过精心筛选聚合物和加入适量起“保水作用”的添加剂,在温度≤90℃、矿化度≤15×104mg/L的条件下,形成稳定的弱凝胶调驱体系是完全可行的;为验证配方和技术有效性而开展的现场先导试验截止目前效果显著。     

调剖用乳液聚合物交联体系的研究与性能评价

乳液聚合物是在线调剖技术中的一类体系,室内实验通过将乳液聚合物与4种交联剂交联,测定体系的热稳定性、耐盐性、抗剪切性、封堵性等指标。室内实验结果发现,交联体系成胶时间2至5 d可控,成胶强度可达10×104 mPa·s;50～90℃范围内均可以成胶,4种体系耐Ca2+/Mg2+能力不低于1 000 mg/L。凝胶具有较好的耐温抗盐性能,岩心模型封堵率可达98.7%。矿场试验表明,该凝胶体系具有施工可靠性强的优点,增油达5 600 m3。     

低温油藏深部调驱用弱凝胶体系研究

针对低温油藏深部调驱需要,在1%的醋酸铬溶液中,加入杀菌剂DQ、助剂DW,得低温交联剂,与聚合物混合均匀,30℃下反应,得有机弱凝胶。结果表明,在聚合物KYPAM2浓度为2 000～3 000 mg/L,聚合物/交联剂质量比为8∶1～10∶1,体系矿化度5 000～10 000 mg/L,30℃的油藏温度条件下,30 d后弱凝胶强度可达到10 000 mPa.s以上,未出现脱水、破胶的现象,并表现出良好的长期稳定性;在3 500×10-3μm2和560×10-3μm2填砂管组成的并联模型上,弱凝胶体系优先进入高渗通道,使后续流体转向进入低渗岩心,改善了非均质油藏开发效果。     

中深层调剖调驱用JRGW凝胶体系的研制

本文研制了双活性与三活性基团交联剂复合而成的JRGW凝胶体系,通过调驱剂流变性的评价,即采用振荡剪切的方法测定弹性模量G′值确定凝胶强度。实验发现复合交联剂其抗剪切后强度保留率可达85%。重点分析了矿化度、溶解氧、SRB菌对交联聚合物的影响,并提出了解决办法。其中使用螯合剂和抗盐聚合物消除高价金属离子不利影响,将矿化度对强度的影响降低至5%。加入杀菌剂较回注水暴氧可更好的消除SRB菌影响。使用调节稳定剂调节凝胶最佳成胶PH值(6.5),消除溶解氧影响,凝胶在95℃、120℃下静态稳定成胶可达11个月。综合分析通过调整聚合物分子量的办法,调整凝胶强度与初始粘度,满足油田现场需求。实验发现小分子量聚合物体系较降低大分子量聚合物浓度体系,注入效果将更为优异。     

低温酚醛凝胶成胶性能及影响因素研究

针对渤海油藏开发实际需求,开展了低温酚醛凝胶体系成胶性能及影响因素研究。结果表明,当温度为70℃时,与高温型酚醛交联剂相比,低温型酚醛交联剂可与聚合物分子发生胺缩合反应形成网状结构酚醛凝胶。随聚合物和交联剂浓度增加,成胶速度加快,成胶强度上升,加入固化剂和助剂后,成胶效果进一步提高,推荐聚合物凝胶"体系Ⅰ"为"3000mg·L^-1聚合物+3000mg·L^-1交联剂+3000mg·L^-1固化剂",其中:聚合物为SD-201;"体系Ⅱ"为"3000mg·L^-1聚合物+3000mg·L^-1交联剂+3000mg·L^-1固化剂+300mg·L^-1助剂",其中:聚合物为DW-R。当岩心渗透率K_g=300×10^-3μm²时,与"体系Ⅱ"相比较,"体系Ⅰ"在多孔介质内滞留量较大,阻力系数和残余阻力系数较大,分别为150和287.5,封堵率为99.65%,封堵效果良好。     

耐高温凝胶调剖体系成胶性能影响因素研究

通过优化聚合物及交联剂类型及比例，研究对凝胶体系成胶性能及耐温耐盐性能的影响，研制出了适用于高温高盐油藏的凝胶调剖体系，并获得了主要性能指标。实验结果表明，所研究的高温凝胶体系在温度140℃、矿化度50 000 mg·L^-1条件下，成胶强度高、稳定性好且脱水率低，满足海上油田调剖技术的应用需求。     

化学驱工作液运移特征室内实验技术研究与应用

在60×2.5×2.5 cm的岩心上进行物理模拟实验,对比研究浓度为1 750 mg/L时,缔合聚合物AP-P4、AP-P4与JLJ-14复配后的弱凝胶体系、AP-P4与PPG复配后的固液复合非均相体系通过岩心时的运移特征。此外对比研究复配比为2∶1的条件下,不同配方弱凝胶交联体系通过岩心时的运移规律。研究结果表明,1 750 mg/L的聚合物AP-P4加入875 mg/L的JLJ-14形成的弱凝胶交联体系和加入500 mg/L的PPG形成的固液复合非均相体系相比于单纯的聚合物体系传导性有所变差,但封堵能力增强。在聚交复配比为2∶1的条件下,不同配方的弱凝胶交联体系成胶强度随着聚合物和交联剂用量的增加而增大,运移能力随着药剂用量的增加而降低。     

水质对弱凝胶调驱体系成胶性能影响因素研究

针对辽河油田高18块调驱体系成胶性差,调驱效果不理想的问题,对调驱体系配方浓度进行了筛选,认为凝胶中聚合物浓度范围在0.15%~0.2%,交联剂浓度的范围在0.15%~0.25%时强度最为理想。通过对弱凝胶体系的影响因素考查,配液水水质满足悬浮颗粒含量≤30mg·L~(-1)、粒径中值≤8μm、含油量≤20mg~(-1)、SRB≤10~2个·mL~(-1)、矿化度≤7000mg~(-1)时,调驱体系成胶性较好。     

新型弱凝胶的交联及其性能研究

针对一种新型自组装聚合物,通过优选交联剂体系形成弱凝胶提高其抗温性及抗盐性,并对其性能进行评价。结果表明,在80℃,矿化度50 000 mg/L时,弱凝胶粘度保留率超过75%。     

高温高矿化度油藏凝胶交联聚合物调驱技术

凝胶交联聚合物调驱技术通过在聚合物中加入交联剂和稳定剂 ,提高了驱油体系的耐温耐盐性能 ,凝胶交联聚合物调驱体系耐温 90℃、抗盐 2 5× 1 0 4 mg/ l,成胶强度、成胶时间调整范围宽。该技术在胡庆油田胡十九块 (温度 72 .8℃ ,矿化度 1 2 .1× 1 0 4 mg/ l)成功的进行了矿场先导试验 ,取得了较好的经济效益 ,为高温高盐油藏在高含水条件下提高采收率提供了一种新方法     

一种聚合物/蒙脱土复合堵水剂的研制

为提高堵水剂耐温抗盐性,将蒙脱土引入含AMPS的聚合物中,合成了一种复合堵水剂。通过红外、SEM、EDS等对其结构进行分析,并对其进行吸水倍率、封堵率等性能进行探究,结果表明:蒙脱土成功掺杂进了共聚物;凝胶吸水倍率的最优合成条件为:成胶温度为60℃;单体摩尔比(AM∶AMPS∶AA)为12∶2.5∶4;交联剂质量分数为0.3%;蒙脱土为0.5 g(50 m L)。各因素影响吸水倍率的大小:单体摩尔比交联剂量成胶温度蒙脱土量。70℃条件下,105mg/L的Na+中成胶15 d仍能保持强度I,且热稳定性强于普通凝胶(不加蒙脱土)。普通凝胶的吸水倍率优于复合凝胶,但吸水后的耐热性弱于复合凝胶。在4×104mg/L的模拟地层水中浸泡12 h,90℃时吸水性能最好,可达18.29 g/g。堵水剂具有良好的封堵效果,岩心封堵率可达99.43%,突破压力梯度达123.85 MPa/m。     

新型铬交联剂动态成胶临界浓度研究

运用1300万分子量和1900万分子量聚合物,DQ-8型交联剂配置成的铬凝胶体系在经过50目和100目筛网条件下,模拟不同剪切速率的情况下动态成胶浓度界限。实验表明:1300万分子量成胶临界浓度为500～700mg·L~(-1),体系中新型交联剂成胶临界浓度为80～90mg·L~(-1),新型交联剂配置的体系经过钢铁筛网的剪切后成胶时间有所延长,在6～10h之间,经过12d的检测后,成胶后铬凝胶体系粘度仍能保留在1000mPa·s以上,未成胶溶液粘度降至10mPa·s以下。