高温高矿化度油藏可动凝胶的研制及性能评价

研制一种可动凝胶,该凝胶以HPAM为主剂,加入交联剂而成.模拟油藏温度为110℃、地层水矿化度85 150mg/L条件下的耐高温可动凝胶,其中HPAM质量浓度为1 800～2 000mg/L,LC交联剂体积分数为1％～1.2％,除氧剂质量浓度为100mg/L.该体系成胶时间为3d,热稳定性、调剖剂抗温性能和抗剪切性能较好.     

XN-P大孔道封堵剂室内研究

针对大孔道地层胶结疏松,堵液易流失的特点,在80℃下采用低分子量聚丙烯酰胺作为主剂与交联剂反应生成一种可用于大孔道封堵的凝胶.该封堵体系含聚丙烯酰胺1.0%～3.5%,交联剂0.8%～1.4%.通过室内实验考察了主剂浓度、交联剂浓度、温度和地层水矿化度等因素对堵剂成胶时间和强度的影响.通过单岩芯物模实验,考察了堵剂的注入性和封堵能力.根据实验结果,该封堵体系成胶时间8～72h,在80℃下密闭保存7个月无变化.在大孔道或特高渗透地层(14644×10-3μm2)中阻力系数20.8,具有27.93MPa/m的强度和93.2%的封堵率;并具有成胶时间可控、强度高、稳定性好的优点,能够满足疏松砂岩油藏大孔道堵水的需要.     

高稳定性泡沫凝胶研制及性能评价

针对常规泡沫在延长组长6油藏条件下稳定性差的问题,研制了一种稳定性较好的泡沫凝胶体系,并对其进行了稳定性及封堵性能评价。优选了质量分数0.4%发泡剂FP388、0.3%聚合物AZ、0.3%交联剂T1、0.3%交联剂T2和0.3%稳泡剂CK2作为体系组分。泡沫凝胶稳定性评价实验结果表明,在温度80℃,矿化度10 000mg/L的条件下,泡沫凝胶半衰期能够达到12d,且在30d内泡沫凝胶黏度处于较高水平并保持稳定。所制备的泡沫凝胶体系注入及成胶性能良好,能够对中高渗油藏形成有效封堵。     

改性复合交联聚合物弱凝胶调驱剂的研制及性能评价

在复合交联聚合物弱凝胶配方的基础上,进行耐温抗盐方面的改性,得到改性复合交联聚合物弱凝胶.通过改性,其耐温抗盐性能得到显著改善,在温度为120℃,矿化度为10×104mg/L时,基本能保证稳定不脱水不断胶30d.考察了主交联剂、辅助交联剂、HPAM以及改性剂以及稳定剂浓度对其成胶性能的影响.岩心驱替实验结果表明,该弱凝胶体系对非均质地层具有很好的调驱效果,可使水驱采收率得到大幅度提高.     

低温复合交联凝胶调剖剂配方的研制

针对低温环境下普通凝胶体系成胶困难,强度低,注入能力差,难以有效封堵裂缝窜流通道等问题,研究了一种低温复合交联凝胶调剖剂。该调剖剂采用有机铬作为第一交联剂,酚醛树脂作为第二交联剂,醋酸氨作为促凝剂,硫脲作为稳定剂,其最优配方为聚合物HPAM(0.300%)+交联剂J1(0.050%~0.075%)+交联剂J2(0.020%~0.030%)+促凝剂CSA(0.020%~0.030%)+除氧剂LN(0.020%)。该体系初始黏度190 m Pa·s,凝胶体系成胶后强度可以达到H级,能够有效封堵裂缝窜流通道,满足现场施工要求。     

水溶性酚醛树脂的合成及其性能研究

按照n（苯酚）∶n（甲醛）=1∶3的比例,采用两步碱催化合成工艺,促使苯酚苯环上的邻、对位都能进行羟甲基化反应,在50～90℃程序升温下连续反应2h,合成出浓度45％的水溶性酚醛树脂,残留甲醛量为1.2％（质量分数）.在50～55℃下;用0.3％～1.1％该物质为交联剂,对0.3％～1.0％的聚丙烯酰胺水溶液进行交联,所得凝胶的机械强度达到2.9x104mPa·s;100℃下自脱水缩合的酚醛树脂可作为抗高温性能（>300℃）的调剖堵水剂.     

复合型有机铬／HPAM凝胶体系的室内研究

通过实验室静态试验,研究了以部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和有机铬交联剂（ZWY－A）为主体与固体颗粒形成的复合凝胶体系。考察了固体颗凿、HPAM浓度、交联剂浓度和体系PH值对凝胶性能的影响。该凝胶体系的成胶时间在不同条件下从几个小时至几十个小时的变化。可用于油田大剂量的深度调剖作业。     

共混胶高温堵剂实验室研究

钠粘土与AM单体共混,在130℃下与引发剂和交联剂反应生成了共混胶.该共混胶体系中含钠土6%,单体AM 6%～7%,引发剂Y100～200 mg/L,交联剂J 1%～1.5%.钠土的加入,延缓了成胶时间,提高了热稳定性.该共混胶强度高,封堵能力强,高温堵水应用前景良好.     

一种自生泡沫凝胶复合堵剂的室内研究

针对常规泡沫稳定性差,封堵效果有限的缺点,提出了自生泡沫/凝胶复合堵水剂.该体系的生气剂为NH4Cl和NaNO2,凝胶为水玻璃,酸催化剂为一种强酸弱碱钠盐,起泡剂为十二烷基苯磺酸钠,确定出了体系的基本配方为3.0%硅酸钠+2.0%胶凝剂QX+2.5%NH4Cl+2.0%NaNO2+0.5%ABS.利用高温高压反应釜对体系的产气特性进行了研究,结果表明该体系具有延迟产气的特点,在12 h后才开始大量产气,体系的胶凝时间长达16 h,胶凝后具有一定的抗压强度,可提高对地层的封堵能力;岩芯流动实验表明,该自生泡沫/凝胶体系可有效地封堵含水岩芯,封堵率为88.1%,对含油岩芯封堵效果较差,因而是一种较好的选择性堵剂.     

HPAM/有机锆交联体系压裂液的研究

制备了一种HPAM/有机锆交联体系酸性压裂液,分别讨论了HPAM和有机锆交联剂浓度对压裂液成胶性能的影响.结果表明,在25℃下,有机锆交联剂浓度为500mg·L-1,HPAM浓度为500mg·L-1,破胶剂过硫酸铵浓度为16g·L-1.耐矿化度为7 000 mg·L-1,耐温耐剪切测试表明,该压裂液体系在剪切速率170s-1条件下,连续剪切120min,耐温为95℃黏度在300mPa·s以上,表明该压裂液体系具有良好的耐温耐剪切性能.压裂液综合性能评价表明:压裂液体系悬砂性能好,破胶速度快、彻底,破胶液残渣含量低,对岩心伤害小.     

塔河油田复合冻胶堵剂性能评价与现场工艺

堵水是塔河碎屑岩油藏控水稳油的主要措施,但是受埋藏深且高温、高盐的影响,水平井堵水提效困难。鉴于此,依据互穿网络聚合原理,合成以有机交联剂、硅酸盐为主体的复合冻胶堵剂,并进行了高温老化、油水驱替和毛细管注入实验。结果表明,在加入热稳定剂的情况下,该堵剂4～50 h成胶时间可控,130 ℃高温下30 d内不脱水,水相封堵率超过90%,而且具有优良的油水相态选择性和地层渗透率选择性。施工时需以高效洗油剂作为前置液、以交联聚合物作为封口剂控压低速注入,在现场取得了较好的应用效果     

黄原胶/AMPS/膨润土制备油田堵水剂的研究

通过水溶液法制备了一种黄原胶/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）/膨润土三元复合型油田堵水剂,考察了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、膨润土、交联剂以及引发剂质量分数等因素对堵水剂吸水率的影响,测试了不同温度下堵水剂的吸水倍率和保水值,研究了堵水剂对不同质量分数NaCl溶液的吸水性能。结果表明,最佳的制备工艺：膨润土的质量分数为15%,AMPS的质量分数为3%,交联剂的的质量分数为2%,引发剂的质量分数为2.5%,在60℃的温度下反应4h,在最佳工艺下,环境温度20℃时,堵水剂的吸去离子水的倍率最高达到1 677g/g,吸质量分数0.9%NaCl溶液的倍率为165g/g;环境温度80℃的高温下仍保持着1 590g/g的吸水倍率,12h后仍能保水20%以上,具有良好的热稳定性和耐盐性。     

大剂量深部调驱技术在小集“双高”油田的应用

针对小集油田官979断块"双高"开发阶段地质及剩余油分布特点,研究了耐高温的连续凝胶及SMG微球凝胶的基本物理化学特性。结果表明,实验所优选的HPAM与交联剂KN所形成的凝胶在113℃下可以长期稳定,黏度基本保持不变,达到100 000mPa·s,且在渗透率为3.0μm2的岩心中的残余阻力系数可以达到20以上,具有很好的封堵性能。SMG微球在120℃下可以稳定存在,且高温溶胀后粒径明显变大,可以对高渗管产生封堵,使后续注入液转向低渗层,从而提高采收率。将优选出的适用于高温油藏的KN高温连续凝胶及SMG微球凝胶开展大剂量深部调驱试验,并对层系、井网、注入体积、段塞结构等进行研究优化,结合现场及时的优化调整,整个断块实施大剂量深部调驱后注水指标和开发效果都得到了明显改善,截止到2013年6月,14口调驱受益油井,见效13口,纯增油9 500t。     

高含水井调剖堵水技术及现场应用分析

百色油田仓16块已进入高含水采油期，为改善区块开发效果，提高采收率，调剖堵水是一项有效的工艺技术措施。通过大量的室内实验研究，从堵剂的类型及封堵机理，优选出符合仓16块储层特点、价格合理的粘土堵剂及其使用浓度，并优选出适合油田开发特征的工艺方案，确定了大剂量封堵储层大孔道，达到深部调剖的区块整体调剖堵水技术，通过对仓16块不同注水井组进行现场施工，工艺取得了突破，有明显的增油降水效果，取得了较好的经济效益，并为百色油田今后解决调剖堵水难题提供了宝贵的经验。     

食用级吸附淀粉微球的制备

采用反相悬浮交联的方法,以可溶性淀粉为原料,同时以三偏磷酸钠作为交联剂,Span80作为乳化剂,聚乙二醇6000作为致孔剂,大豆油为油相制备食用级吸附淀粉微球,研究了pH、反应温度、交联剂用量、反应时间和致孔剂用量等对淀粉微球制备的影响。在pH为10、反应温度50℃、交联剂用量0.8%、反应时间5h、致孔剂用量0.08g/g淀粉条件下,得到的多孔性淀粉颗粒的吸附性能最好,对亚甲基蓝吸附量为1.761mg/g淀粉颗粒。通过扫描电镜、N2吸附-脱附对产物结构进行表征,证明淀粉微球具有多孔结构,比表面积为1 699m2/g。     

纳米材料在堵水调剖药剂体系中的应用进展

近年来,随着纳米技术和油田开发技术的不断发展,纳米材料已经被广泛应用于堵水调剖剂中,并取得了不同程度的发展。分别从泡沫、聚合物凝胶、乳液和超细水泥浆四个方面综述了纳米材料在堵水调剖剂中的研究进展和最新成果,并分析了纳米材料在堵水调剖剂中的作用机理及其影响规律。结果表明,在体系中加入纳米材料后,可凭借其尺寸小、表面积大等物理化学特性,与堵水调剖剂发生界面吸附、插层、剥落等相互作用,使堵水剂的稳定性、强度和耐温耐盐性显著提升,从而有效提高堵水率和油田采收率。此外,从堵水剂研发的角度指出了目前这方面研究存在的各种问题,以期对纳米材料在堵水调剖剂中的研究和应用提供参考。     

碱性铬溶胶原位交联剂制备

选用氯化铬和醋酸为主要原料,采用改变分散介质方法合成了一种溶胶型有机铬交联剂。通过与聚丙烯酰胺（HPAM）制备的调剖体系进行交联性能评价。结果表明,在n（Cr3+）/n（Ac-）=（1∶2.5）^1∶3.0,交联剂Cr3+质量浓度为197³28mg/L,pH为7⁹,与HPAM形成强度较高、稳定性较好的凝胶,且所制备铬溶胶原位交联剂在高矿化度、碱性溶液中具有良好的交联稳定性,适合油层深部原位交联,达到提高原油采收率目的。     

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/膨润土高吸水性复合材料的制备研究

采用N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,以Iragure 184为光引发剂,利用紫外光引发聚合的方法制备了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/膨润土高吸水性复合材料.研究了膨润土用量、光引发剂、交联剂、中和度等因素对吸水性能的影响,并用红外吸收光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)表征了复合材料的结构和形态.     

采用生物接触氧化法处理含聚丙烯酰胺污水

采用生物接触氧化法处理含聚丙烯酰胺(HPAM)的模拟污水。在水力停留时间38h,溶解氧(DO) 3~4mg/L,进水流量0.38L/h的条件下,考察了温度、HPAM 质量浓度和污水中碳源含量对模拟污水COD去除和 HPAM 降解的影响。结果表明,实验系统处于稳定运行阶段,温度为37,45 ℃时,平均COD去除率分别为60.1%, 56.5%,平均HPAM 降解率为63.2%,57.0%;进水HPAM 质量浓度为100,120mg/L时,平均COD去除率分别为 56.8%,51.5%,平均HPAM 降解率为59.7%,55.5%,处理效果均能满足国家污水二级排放标准的要求。