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.     

改性淀粉接枝共聚堵剂成胶性能研究

为研究非均质性油藏条件下堵剂的成胶性能,室内使用自主研制的纵向非均质二维长岩心模型和常规的单管与并联填砂管对改性淀粉接枝共聚堵剂进行了研究。结果表明:堵剂配方为5%改性淀粉+5%丙烯酰胺+0.05%交联剂+0.1%引发剂时的注入性良好,对高渗、中渗和低渗填砂管的封堵能力良好,封堵率分别为99.2%、97.1%和91.0%;选择性较好,优先进入高渗透层进行封堵,并随着渗透率级差的增加,注入选择性增强;对长岩心模型水驱形成的大孔道进行了有效的封堵,使得中低渗潜力储层得到充分的动用,高渗、中渗和低渗储层的水驱采收率分别增加2.2%、3.3%和5.6%,最终采收率提高11.1%;耐冲刷能力强。该堵剂成胶性能良好,适用于非均质性稠油油藏。     

改性淀粉强凝胶堵剂的研制

利用改性淀粉的优越性能,开发出了一种适用于中、低温油藏的改性淀粉强凝胶堵水调剖剂.研究了该堵水调剖剂各组分浓度对成胶时间与凝胶强度的影响,考查了pH值、温度、水质等作用对堵水调剖剂性能的影响,并采用填砂管模拟实验方法评价了该堵水调剖剂的作用效果.结果表明,该堵水调剖剂强度高,耐盐、耐冲刷,堵剂成胶时间可调,适于中、低温油藏的深部调堵,并且施工成本较低.目前此体系已在吉林油田推广使用,取得了良好的增油效果.     

改性淀粉-丙烯酰胺接枝共聚调堵剂的动态成胶性能

深部封堵技术是改善窜流型油藏开发效果的关键技术之一。改性淀粉-丙烯酰胺接枝共聚体系是新型的聚合物凝胶调堵剂。采用30m超长填砂管,模拟了吉林扶余油田的基质和高渗透条带,研究了这种调堵剂在油藏运穆过程中的动态成胶性能。研究结果表明,该调堵剂在运移过程中仍能形成凝胶,其初始成胶时间与在静态条件下基本相同,但完全成胶时间比在静态条件下长;调堵剂完全成胶后,具有很强的封堵能力,封堵系数高达30000。     

淀粉改性絮凝剂FSM的合成与性能研究

以玉米淀粉（St）和丙烯酰胺（AM）为原料,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,通过共聚反应合成了淀粉／丙烯酰胺接枝共聚物絮凝剂FSM,根据正交试验确定了最佳合成工艺条件：反应时间为4h,St用量为5g,AM与St质量比为4：1,引发剂用量为1．2g,反应温度为70℃。并对絮凝剂FSM进行了性能评价,结果表明,絮凝剂FSM加量为12mg／L,温度为40℃,模拟水pH值为6时,其除浊率高达98．60％。     

壳聚糖改性丙烯酰胺类调堵剂的制备及性能研究

为了改善丙烯酰胺类调堵剂耐温耐盐性差及体系常用交联剂如铬盐、酚醛树脂对环境造成污染的不足,提出以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主剂,壳聚糖(CS)为交联剂,过硫酸钾(K2S2O8)为引发剂,通过水溶液聚合法合成AM/AMPS/CS聚合物凝胶。考察了反应温度(T)、反应时间(t)、各反应单体对体系黏度的影响。确定了最优条件:在150 m L H_2O中,AM为10 g,AMPS为1 g,CS为0.1 g,K_2S_2O_8为0.2 g,第一步T_1为60℃,t_1为2 h,第二步T2为110℃,t_2为3 h。通过红外光谱及扫描电镜测试表征了其结构;在矿化度为0~25×10~4mg/L时均能成胶且凝胶稳定性良好;岩心实验中封堵率可达86%,可用于高温高盐油藏的调剖堵水。     

淀粉接枝聚丙烯酰胺凝胶的流变性能

为了克服以聚丙烯酰胺作为主剂制备凝胶类调剖堵水剂时溶液黏度大不易泵入、易被剪切等缺陷,采用羟丙基淀粉(HPS)接枝的方法改善了聚丙烯酰胺强凝胶的性能,利用HAAKE流变仪及ESEM研究了凝胶的流变性能与微观结构,考察了主剂(丙烯酰胺(AM)+HPS)含量、AM/HPS质量比、交联剂浓度和纳米级SiO2浓度对凝胶流变性的影响。结果表明：随主剂含量与AM/HPS质量比增大,凝胶体系弹性模量和黏性模量增大,屈服应力也增大,柔量减小,形变幅度减小,回复率增大;随着交联剂浓度增大,凝胶强度先增强后减弱,屈服应力渐增;加入纳米级SiO2有利于增强凝胶的强度、弹性及屈服应力;ESEM测试结果表明,加入羟丙基淀粉与纳米级SiO2后的凝胶可观测到致密的三维网络结构,可能是凝胶强度增强的原因。     

纤维素对淀粉-丙烯酰胺接枝共聚反应影响的研究

研究了以高锰酸钾为引发剂,加入纤维素的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚反应。考察了淀粉与纤维素的配比、引发剂用量、单体浓度、介质 pH 值、反应温度、反应时间对接枝反应的影响。并讨论了纤维素促进淀粉-丙烯酰胺接枝共聚反应的机理。     

高性能页岩封堵剂的合成及其性能

以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体,通过乳液聚合制备了AM/AMPS纳微米共聚物作为页岩封堵剂,利用IR、SEM、TEM、粒径分析、降滤失性能评价等方法考察了合成条件对共聚物性能的影响,分析了该共聚物的封堵页岩纳微米孔隙机理。实验结果表明,合成共聚物适宜的反应条件为：45℃、3～4 h、有机溶剂含量30%(w)、引发剂用量3%(w)。所得AM/AMPS纳微米共聚物在水溶液中的粒径分布为纳微米级,与页岩纳米孔隙匹配,因此具有优异的封堵性能和降滤失性能,能在70 h内有效封堵页岩的纳微米孔隙。AM/AMPS纳微米共聚物通过进入纳微米孔隙及吸附到岩石表面的协同作用达到封堵纳微米孔隙的目的,有望应用在适用于页岩气开发的水基钻井液体系。     

SPA淀粉接枝共聚物堵水调剖剂性能研究

针对中原油田含盐量高的地层特点，开发出了以淀粉与丙烯酰胺接枝共聚物SPA、有机复合交联剂MC和促凝剂L为主要成分的堵水调剖剂。研究了该堵水调剖剂各组分浓度对成胶时间与凝胶粘度的影响，考察了pH值、温度、水质及剪切作用对堵水调剖剂性能的影响，采用岩心模拟试验方法评价了该堵水调剖剂的作用效果。结果表明，SPA-WC-L堵水调剖剂强度高、耐冲刷，具有良好的选择性堵水作用，可满足中原油田堵水调剖作业的需要。     

黏土-聚合物复合冻胶调堵体系研究

借助黏土胶驱油剂的使用方法,研制了黏土-聚合物铬冻胶体系。考察了黏土的加入对聚合物铬冻胶强度和封堵性能的影响。结果表明,黏土的加入可以在一定程度上增加聚合物冻胶的黏度;会增加聚合物冻胶的强度,且随黏土浓度的增加,冻胶强度先增加后减小,在2%时达到最大;黏土-聚合物冻胶体系的封堵强度和耐冲刷性远高于聚合物冻胶体系,其中封堵强度高于聚合物冻胶体系的强度的1.2倍,尤其是针对大孔道的封堵;分析认为,黏土-聚合物冻胶体系除了聚合物冻胶本身的封堵作用外,还能通过形成结构、偶合、架桥、吸附膜等机理起封堵作用;在封堵大孔道方面,黏土-聚合物冻胶体系相比聚合物冻胶体系有较大优势,具有较好的应用前景。     

双液速凝高强度堵剂的研究

本介绍了近期开发研制的一种新型速凝转双组分堵剂。室内和现场试验证明，堵剂上有反应速率快、转向性能好、承压强度高、浅堵、工艺简便、有效期长等特点。     

AP4高聚物堵水剂的研制及应用

本文概述了ＡＰ４高聚物堵水剂的组成，原理，性能，施工工艺及应用效果。室内实验和现场应用表明：ＡＰ４高聚物堵水剂具有堵得浅、堵得牢、材料费用低、等特点。对于薄油层、厚油层，裂缝性油层均具有良好的封堵效果。     

淀粉微球油气层保护剂MSP的性能评价

针对聚合物微球类油气层保护剂在钻完井应用过程中受限于材料成本及环保性问题,研制得到一种新型淀粉微球油气层保护剂MSP。采用SEM、粒径分析、TG-DTG等表征手段和核孔膜过滤试验、膜承压封堵试验对其性能进行分析、评价。结果表明,MSP球形度好,粒径在较宽范围内呈正态分布,初始中值粒径约14.8μm,具有一定的溶胀性能且热稳定性良好。MSP在矿化度40 000 mg/L的分散体系中,经180℃老化后,仍能对10μm核孔膜进行有效封堵,具有一定的抗盐、耐温封堵性能。在液测渗透率为120 mD和70 mD的人造岩心中,随MSP加量增多,其膜承压能力增强。在2 500 mg/L加量下,MSP在2种岩心中膜承压能力均大于10 MPa。     

高聚物型减阻剂减阻性能的研究

对高聚物减阻剂的减阻性能进行研究,考察了高聚物减阻剂的相对分子质量、起始点的管壁切应力τw*、减阻剂添加量、雷诺数及高聚物减阻剂的降解对减阻效果的影响。根据高聚物减阻剂的摩阻系数与雷诺数关系曲线,拟合得到高聚物减阻剂的斜率增量δ。结果表明,减阻剂的减阻率随相对分子质量的增大而提高;减阻剂的均方回转半径Rg越大,减阻起始点要求的管壁切应力τw*值越小,减阻效果越好;减阻剂的减阻率随添加量的增加而增大;减阻剂的斜率增量δ越大,减阻效果越好;高聚物减阻剂在一定剪切力下都会发生一定程度的降解,使减阻率下降。     

聚丙烯酰胺类堵剂的堵水机理实验

真实砂岩孔隙模型驱替实验结果表明,聚丙烯酰胺类化学堵剂在储层孔隙中以优先选择封堵大孔道为主,堵剂进入孔道后的粘度变化为:大段塞低粘度、大段塞高粘度和小段塞高粘度。封堵机理及堵效产生过程表现为:孔道表面的吸附水膜机理凝胶网状絮凝体动力捕集机理物理堵塞粘弹封堵效应。另外,在相同堵水条件下,甲叉基聚丙烯酰胺(PHMP)与粘土复合堵剂更适合于大孔道和裂缝性储集层的化学调剖堵水,而PHMP与TP-920膨胀颗粒复合堵剂适宜于对大孔道大裂缝的封堵。     

高滤失堵剂的堵漏工艺

Z-DTR高滤失堵剂是钻井工程中的一种新型堵漏剂,它是由硅藻土、软质纤维及助滤剂三部分组成。本文阐述了该堵剂的基本特性,介绍了现场应用该堵剂的特性,进行随钻堵漏和盲堵的工艺技术。应用结果表明,采用这一工艺技术后,可节约堵漏时间及降低堵漏成本。     

对油基超细水泥封堵封窜的认识与实践

油基超细水泥是一种选择性堵剂。在室内考察了油基水泥浆的分散剂含量、油灰比、凝结时间等因素对封堵效果的影响,结合多种测井手段,通过在王129等4口井的现场试用证明,油基超细水泥在油井套管外窜封堵、薄夹层封堵和层内选择性封堵等方面具有良好的堵水不堵油特性。     

落叶松栲胶高温堵剂的研究

对落叶松栲胶高温堵剂的性能进行了研究。该堵剂的典型配方为:栲胶6.0%～8.0%、交联剂6.0%～8.0%、促进剂A 0.5%～1.5%、促进剂B 0～0.4%,pH值8～12。在25℃、51/s条件下堵剂溶液的粘度为2.0～6.0mPa·s,在120℃下,其成胶时间在4.5～24h之间可调。该堵剂能耐250℃高温,但是会脱水20%左右。堵剂的强度随着温度的升高而增强,120℃下堵剂的弹性模量G在25000～60000Pa之间,而250℃下升高至65000～80000Pa。在渗透率为1449.67×10^-3μm²岩心封堵试验中,封堵率为99.92%,突破压力梯度为44.30MPa/m;而在渗透率为958.84×10^-3μm²、饱和一定量原油的岩心封堵试验中,封堵率为99.42%,突破压力梯度降为14.66MPa/m,这说明该堵剂不但具有良好的封堵效果,而且具有一定的选择性。     

油基超细水泥浆选择性堵剂研究

油基超细水泥浆可用作油藏的选择性堵水剂。本文工作考察了添加剂用量,油灰比,油茂携带液和配制温度对其密度和流动性能的影响,研究了油藏水泥浆的水化性能,评价了油藏水泥浆体系对人造岩芯的封堵性能。