胜坨油田高温油藏深部调剖体系研究及矿场应用

实验评价了酚醛树脂交联剂与聚合物在地层温度下形成的冻胶的各项性能。结果表明,在100℃静态条件下,酚醛树脂冻胶作为深部调剖体系,成胶时间长,耐温抗盐能力强;调剖体系中适宜的聚合物质量浓度为1 500～3 000 mg/L,交联剂质量浓度为800～1 800 mg/L,体系适应的pH值在6～9之间。在动态条件下,酚醛树脂冻胶封堵率在90%以上,水驱10 PV后,封堵率保持在83%以上。矿场应用结果表明,使用酚醛树脂冻胶对胜坨油田坨143断块高温油藏实施深部调剖后,注水井启动压力得到有效改善,增油效果明显。     

线型酚醛树脂交联 P（AM-co-AMPS）暂堵剂的制备及耐温耐盐性能

针对缝洞型油藏长期水驱开采造成的油水同出问题,设计开发了一套耐温耐盐的化学胶塞用剂体系。以低相对分子质量聚合物P(AM-co-AMPS)代替目前常用的高相对分子质量聚丙烯酰胺,线型酚醛树脂作交联剂,研究了聚合物和交联剂的不同加量对体系黏度、成胶时间和凝胶强度的影响及体系的耐温抗盐性。研究结果表明,随聚合物用量和交联剂用量增加,体系黏度增加,成胶时间缩短,凝胶强度提高,该体系可根据地层条件调整试剂用量,以满足不同地质条件的堵水作业。凝胶产物的TG和DSC测试结果显示凝胶具有良好的热稳定性。该体系具有优良的耐温抗盐性能,P(AM-co-AMPS)用量4.8%、酚醛树脂用量10%时所形成的凝胶产物在环境温度120℃、矿化度22×104mg/L的模拟地层水中48 h不降解。     

改进型酚醛树脂交联剂的合成与成胶性能

通过对活性酚醛树脂交联剂的合成方法进行改进,制得改进型酚醛树脂交联剂.该交联剂的的毒性低,稳定性高;而且从制备的凝胶体系性能来看,其成胶强度、热稳定性及抗盐性能均优于常规酚醛交联剂,适用范围更广.     

耐高温改性酚醛树脂复合堵剂体系的研制及性能评价

研制了耐高温改性酚醛树脂复合堵剂体系,并对其性能进行了评价。确定了可满足现场油田污水配制要求的复合堵剂体系最佳配方:3 000 mg/L HPAM+4.5%改性酚醛树脂+0.08%膨润土。性能评价结果表明,复合堵剂体系的耐温抗盐性能良好,可用于200℃的稠油热采井的调剖堵水作业;封堵性能良好,封堵率高达98.6%,80℃放置20 d进行后续水驱,封堵率变化不大,稳定性好。     

抗盐型调堵剂的室内研究及评价

以丙烯酰胺、阳离子单体为主要原料,加入丙烯酸、交联剂及其他添加剂,制得抗盐型调堵剂。考察了调堵剂中各组分用量和反应温度对膨胀性能的影响,确定了抗盐型调堵剂的最佳合成条件,进行了岩芯模拟封堵试验。室内研究结果表明,该调堵剂抗盐稳定性好,具有较好的堵水效果,而且对改善剖面也有很好的效果。     

渤海油田在线调剖乳液聚合物凝胶体系的研究与应用

在线调剖技术已在渤海油田推广应用。针对在线调剖设备及注入工艺的特点,开发在线调剖凝胶体系。通过室内实验,确定体系由乳液聚合物和酚醛树脂交联剂组成,溶液黏度极低,成胶时间2~5 d,成胶强度为(2~10)×104m Pa·s,凝胶具有较好的耐温抗盐性能,岩心模型封堵率可达98.7%。该体系在Q油田P9井应用,明显改善吸水剖面,效果明显。     

交联聚合物溶液的热氧降解研究

交联聚合物溶液(LPS)是一种对多孔介质具有特殊封堵性能的深部调剖剂,在油藏高温条件下,其稳定性对调剖效果具有重要影响.用黏度法、核孔膜过滤和动态光散射(DLS)法,对交联聚合物溶液的热氧降解稳定性和部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)热氧降解后与柠檬酸铝(AlCit)反应所形成的体系的封堵性能及降解机理进行了研究.结果表明,HPAM与交联剂AlCit反应形成的LPS的热稳定性较差,热氧降解作用会使LPS的封堵性变差,封堵能力减弱.HPAM稀溶液在90 ℃下降解不同时间后与AlCit反应,所形成的LPS封堵能力随降解时间的增加而减弱,最终不能对1.2 μm核孔膜形成有效封堵.LPS和HPAM热氧降解后形成的LPS的封堵性能下降的原因是热氧降解使得LPS中交联聚合物线团(LPC)尺寸和HPAM中高分子线团的尺寸变小.     

阳离子化磺化两性酚醛树脂降滤失剂XNSMP-Ⅲ的研制

将分别合成的阳离子化酚醛树脂和磺甲基酚醛树脂在催化剂存在下反应,制备了阳离子化磺甲基化两性酚醛树脂,简称两性酚醛树脂,代号XNSMP-Ⅲ.简介了合成方法,考察了作为水基钻井液降滤失剂的性能.该两性酚醛树脂在黏土上的饱和吸附量高达24.292 mg/g土,约为商品磺甲基酚醛树脂SMP-Ⅰ、SMP-Ⅱ、SMP-Ⅲ的2倍.根据吸光度测定,该树脂在浓度≤3.5 g/L的NaCl水溶液中不析出.该树脂加量为3%时,含盐(NaCl)15%和30%的加评价土4%膨润土钻井液在180℃热滚后的高温高压(150℃,3.5 Mpa)滤失量分别小于15 mL和30 mL;加入3%该树脂的8%膨润土配方钻井液经180℃热滚后的表观黏度和高温高压滤失量水平,与加入5%商品降滤失剂SMP-Ⅰ、-Ⅱ、-Ⅲ的相当.该树脂与抗高温降滤失稳定剂PSC-Ⅱ、磺化褐煤SMC配伍,与抗高温抗盐降滤失剂SPNH、褐煤树脂SPNC不配伍.     

耐温抗盐型HPAM／酚醛树脂冻胶体系研究

由水解聚丙烯酰胺（HPAM）与酚醛树脂交联,制备了HPAM／酚醛树脂冻胶体系。该体系中,m（苯酚）：m（乌洛托品）：m（四乙烯五胺）=1：1．5：1,聚合物HPAM浓度7000mg／L。考察了氯化钠和氯化钙浓度、溶液pH、温度对HPAM／酚醛树脂冻胶体系成胶性能的影响。结果表明,HPAM／酚醛树脂冻胶体系耐温可达120℃,当氯化钠浓度为15000mg／L,氯化钙浓度为2000mg／L时,该冻胶体系成胶时间和冻胶强度影响不大,溶液pH值控制在8．0较合适。考察了该冻胶体系的封堵性能,结果表明,该冻胶体系封堵率达99．42％,并具有一定的选择性堵水作用。     

满深区块深井强封堵钻井液技术

满深区块中深部地层断裂破碎,微裂缝发育,且黏土矿物含量高,组分差异大,硬脆性和水敏性泥页岩相互共存,钻井过程中易发生水力劈裂和水化不等速膨胀而导致的井壁失稳。为此,提出了“物理支撑+化学抑制封堵”防塌技术对策,并构建了多元协同防塌强封堵钻井液。室内评价表明：强封堵钻井液抗温达180℃;抗10%饱和盐水污染;T层和S层岩样滚动回收率高达89.36%和91.33%、膨胀率低至7.3%和4.2%;能有效封堵20～120目不同粒径石英砂间微孔隙。该钻井液在ManS5-H4井现场应用中性能稳定,流变性好,滤失量低,具有较好的抑制和防塌性能,解决了中深部地层阻卡、坍塌掉块和扩径等井壁失稳问题,井眼通畅规则,二、三开井段平均井径扩大率分别为4.28%和6.75%,返出岩屑代表性好,无钻井液事故发生,能满足复杂地层复杂工艺钻进需要,提高了钻井综合效益。