高强度铬冻胶调剖体系的室内研究

实验室研制了一种以部分水解聚丙烯酰胺、有机铬为主剂的冻胶体系。在70℃条件下考察了主剂浓度、矿化度、温度、pH值等对体系成胶性能的影响。结果表明,该体系在矿化度<20 000mg/L、温度65~80℃、pH值为5~7时,生成的冻胶突破真空压力达到0.080 MPa以上。由岩心封堵试验得到,该冻胶体系对模拟岩心的封堵率高达97%。     

耐温耐盐复合交联调剖体系实验研究

使用部分水解聚丙烯酰胺、有机铬和水溶性酚醛为主剂,制备了一种复合交联调剖体系,考察了聚合物及交联剂浓度、矿化度、温度等因素对体系成胶性能的影响。结果表明,体系在矿化度为15 000 mg/L,温度低于90℃的条件下,仍可生成较高强度的凝胶,具有良好耐温耐盐性能。通过单管和双管并联岩心封堵实验来模拟体系对地层的调剖过程,结果表明,体系对单管岩心的封堵率高于96%,突破压力梯度大于35 MPa/m;双管并联岩心实验时,体系对高渗管岩心的封堵率在95%以上,而对低渗管岩心的封堵率低于15%。     

冻胶型堵剂解堵实验研究

本文针对冻胶型堵剂在油田调剖堵水中的广泛应用，但用冻胶封堵地层会对中低渗透层产生污染的情况，选用了过硫酸铵溶液进行解堵研究，并通过浓度、pH值、矿化度等因素对解堵效果的影响对其进行了评价。从而得到最佳解堵效果的过硫酸铵配方。     

有机铬冻胶堵剂性能评价

有机铬冻胶堵剂主要是通过低浓度络合态的铬离子与低浓度的高分子聚合物发生反应形成的弱冻胶体。本文深入分析了该体系的成胶原理,并研究了各种因素对有机铬冻胶堵剂的影响。结果表明温度,HPAM,有机铬交联剂与冻胶强度基本成正比关系,而PH值与矿化度与冻胶的强度较复杂。结果表明在基本配方的前提下,PH值(5~8)、温度(30℃~70℃)、矿化度(10000m g/l~30000m g/l)的条件较为适宜。     

一种油气田用耐高温凝胶调堵剂制备及性能研究

为解决油气田开发中的油田水淹、低渗透区出油率低等问题,试验以稻壳灰为主要材料,结合表面活性剂,制备一种耐高温凝胶调堵剂,并对其性能和应用效果进行研究。结果表明,当A剂中含有8%稻壳灰粉末和8%表面活性剂,B剂(表面活性剂)浓度为1%时,配制的凝胶调堵剂耐盐性、耐高温性良好,呈碱性。其中,当凝胶调堵剂中的水溶液为10×10⁴ mg/L矿化度盐水时,成胶率达到72%。该凝胶调堵剂在100℃温度下保温100 d时,凝胶黏度达到74.3 MPa·s。另外,该凝胶调堵剂在空气渗透率为1 000～8 000 mD时,人造岩心的封堵率达到91%以上,封堵性能良好。     

高强堵剂JB-H的室内研究与评价

针对聚合物凝胶堵水剂存在凝胶强度低、耐温耐盐性差等缺点,研究出了一种新型高强堵剂.通过红外光谱、黏度、凝胶强度、岩心流动试验等对JB-H堵剂体系配方进行了测试.结果表明:该堵水体系JB-H堵剂可应用温度为110℃以下的中低温油藏层;在矿化度小于100 g/L的盐水中,封堵性能无较大影响,抗盐性能良好;对高渗透裂缝封堵率...     

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。     

油井堵水用高强度酚醛树脂预聚体封堵剂的合成

以苯酚、甲醛为原料,氢氧化钠为催化剂,采用两步碱催化方法合成了一种高强度酚醛树脂预聚体封堵剂。考察了甲醛与苯酚摩尔比、体系pH值、反应温度和反应时间等对酚醛树脂预聚体性能的影响。结果表明:当甲醛与苯酚摩尔比为3:1、体系pH值为9~10、反应温度为90℃、反应时间为30 min时,得到水溶性好、黏度较低的酚醛树脂预聚体,且该预聚体固化后,形成的固体强度高;封堵剂强度随酚醛树脂预聚体用量的增加而增大,当酚醛树脂预聚体的质量分数为50.0%时,填砂管模拟实验测得的突破压力梯度为40.65 MPa/m,具有很强的封堵能力。     

超低渗裂缝油藏深部置胶成坝调驱技术

针对长庆油田吴410区超低渗透、裂缝性油藏,试验了深部置胶成坝调剖工艺技术。研制了体膨凝胶颗粒堵剂及聚丙烯酰胺间苯二酚地下交联堵剂,并进行了堵剂性能评价试验。聚丙烯酰胺间苯二酚地下交联堵剂具有成胶时间可控(16～48h,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)、耐冲刷性能强等特点。裂缝深部前置聚丙烯酰胺间苯二酚地下交联堵剂,后续大剂量、多段塞、小排量挤注体膨凝胶颗粒堵剂,矿场试验效果较好,具有堵水与驱油双重作用。2011年施工2口注水井,平均注水压力上升2.0MPa,井组内油井均见调剖增油效果,最短见效周期65天,最长见效周期已超过360天,且继续有效。至目前单井平均累计增油超200t,调剖增油效果好。     

环氧渣油凝胶套外窜流治理剂研制与应用

针对现有套漏治理堵剂存在固化胶结强度低、堵后易脆裂不易降解等问题,本文以环氧植物渣油和甲基六氢苯酐为原料制备了可降解高强度堵剂(VOR)。利用理论分析、微观结构表征和室内实验评价等方法,考察了堵剂的流变性能、稳定性能、力学性能、封堵性能及其固化机理和降解机理。研究结果表明,VOR的制备机制为聚酯交联聚合作用;堵剂注入性能较好,固化时间可控;堵剂的抗压强度大于40MPa,热降解温度为257.87℃,在高温高矿化度条件下(固化温度为100℃,矿化度≥8×10₄^mg/L)老化90天,堵剂质量保留率大于93%,堵剂稳定性能优异;堵剂分子类球状颗粒分布形式赋予了堵剂的高强度性能和高粘附特性,由此使得堵剂具有优异的封堵性能,当温度为100℃,水驱突破压力大于20MPa。在80~140℃时,VOR凝胶在270h内可被完全降解,且反应温度越高,降解速率越快,红外光谱证实了堵剂降解机理为交联结构中的酯键分解。该堵剂的研制既实现了植物渣油的资源化利用,又可满足套漏治理、水平井管外封窜、堵压一体化等作业对高强度堵剂的需求。     

耐温型CMC冻胶堵水剂的性能研究

羧甲基纤维素（CMC）的多环、多羟基结构有良好的油水选择性、耐温性和反应活性,适合与高价金属离子进行羟桥络合反应制备冻胶型堵水剂。作者对CMC铬冻胶耐温性、耐酸碱性、耐盐性及抗剪切性进行考察。实验结果表明与聚丙烯酰胺（HPAM）铬冻胶相比,CMC铬冻胶耐温性提高约40℃,可承受140℃高温;在pH=6-10、矿化度低于9000mg／L时,胶体强度较大,稳定性良好;胶体在剪切速率为2-100s-1时,冻胶粘度始终高于1000mPa·s,明显优于HPAM铬冻胶,可用于双液法堵水。     

复合铬高温暂堵剂体系影响因素分析

复合铬高温暂堵体系由部分水解聚丙烯酰胺、交联剂Y、交联剂G及破胶剂等添加剂组成。在120℃下通过测定成胶时间和破胶时间评价了聚合物、交联剂种类及浓度对暂堵剂体系性能的影响,确定暂堵剂配方为：0.4%～0.55%聚合物PAM-1＋0.2%～0.3%复配铬（G/Y=1～2）交联剂＋0.03%破胶剂。进一步考察了盐度、剪切、地层岩性对暂堵体系的影响。结果表明,在盐度小于25 000 mg/L时,盐度对暂堵体系影响不大;在经过诸如管线和岩心剪切后,该体系的粘度保持率依然很高,保持在83%左右;与空白实验比较,该体系在砂岩及碳酸盐环境下成胶时间及破胶时间、成胶强度基本保持稳定。     

东河油田深部调驱技术实验研究

针对东河油田油藏地层压力高、温度高和地层水矿化度高的特点,选用耐温耐盐聚合物SD7000研究并优化了适合该油藏的凝胶调驱体系,该体系配方为聚合物0.6%+高温交联剂0.3%+稳定剂0.08%+性能改进剂0.04%。评价了温度、矿化度、p H值三个因素对凝胶体系成胶性能的影响,结果表明:随着温度的升高,成胶时间变短,凝胶粘度先变大后变小;对p H值适用范围广,p H值在8~10时,成胶时间较短,凝胶粘度较大;随着钙离子浓度的增加,成胶时间变短,凝胶粘度基本不变;室内封堵实验表明,该凝胶体系封堵率达98%以上,具有一定的堵水作用。该研究对东河油田进一步提高水驱采收率提供了理论基础和技术支持,具有重要的指导意义。     

三聚氰胺甲醛树脂/聚丙烯酰胺调剖堵水剂研究

以三聚氰胺和甲醛为原料,合成了三聚氰胺甲醛树脂(MF),并与水解聚丙烯酰胺(HPAM)交联反应,制备了一种调剖堵水剂。考察了聚丙烯酰胺浓度、交联剂浓度、交联温度等条件,并对冻胶堵剂的性能进行了评价。结果表明,MF/HPAM最佳制备条件为:质量浓度0.3%的HPAM与质量浓度0.96%的MF在pH=8～9于75℃进行交联反应。冻胶在130℃高温下老化5 d,粘度仍高达7 710 mPa.s,且在模拟剪切条件下,冻胶粘度保留率保持在75%以上,说明堵剂具有良好的耐温耐剪切性能。     

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。     

Establishment of temperature-strength response prediction model of supramolecular gel temporary plugging agent by response surface method analysis

In this study, response surface methodology (RSM) was applied to optimize the preparation of a supramolecular gel temporary plugging agent. According to single-factor experiments, results showed that the gelling temperature was preset at 100°C, and the gelling strength reached the maximum. Three-factor RSM model prediction was carried out to explore the determination coefficient (R²) of the gelling temperature and strength and their degree of influence, and the predicted results were verified by experiments. No difference was found between the experimental results and the predicted results, indicating that this model could be used to optimize the preparation of DMF supramolecular gels. DSC, FT-IR, XRD, and SEM were used to investigate the formation mechanism of the optimized supramolecular gel temporary plugging agent (CD-Da), and its compatibility, stability, rheology, and plugging performance were evaluated. Experimental results showed that CD-Da has the characteristics of good injectability in low-permeability rock cores, strong plugging capacity, self-breaking, and less damage to the formation. Therefore, this study not only provides a stable and efficient supramolecular gel plugging agent for tight oil and gas reservoirs, but also establishes a prediction model between each component and supramolecular gel, providing a new optimization method for the preparation of supramolecular gel.     

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%。     

岩心大孔道发育程度对不同调剖剂影响因素研究

渤海油田具有储层岩心胶结疏松、非均质性严重、原油黏度较高、平均渗透率较高和单井注水量较大等特点,并且随着注水开发的不断进行,岩心内大孔道不断发育。所以针对渤海油田实际情况对不同调剖剂在不同发育程度的岩心大孔道内的封堵情况进行了研究。结果表明,岩心孔道发育程度越大淀粉凝胶成胶效果越好,而岩心孔道过大会影响聚合物凝胶的成胶效果。无机地质聚合物在未发育岩心孔隙和发育不完全孔隙内注入性较差,增油效果较差。     

一种低成本HPAM-酚醛凝胶体系深部调剖堵剂的合成

传统的酚醛凝胶体系中聚合物与交联剂的使用浓度较大,耐盐性不强,稳定性差,调剖有效期短。对HPAM-酚醛调剖剂引入自制的辅助交联剂,研究体系各组分对凝胶粘度的影响。结果表明,该体系的最优配方为:0.15%HPAM+0.03%乌洛托品+0.020%间苯二酚+0.03%复合辅助交联剂+0.2%氯化铵。模拟油藏实验证明,该体系具有较好的抗盐性,且凝胶结构稳定。在矿化度为88 000 mg/L,温度为60℃下放置1个月,粘度约为30 000 mPa·s,不脱水。