预交联颗粒调剖技术研究与应用

预交联体膨颗粒是一种油田用新型深度调剖堵水剂。从预交联颗粒调剖剂的调剖机理入手,进行了膨胀性、强度、韧性、注入性及调剖驱油性能的评价试验研究。预交联颗粒调剖技术在杨10-3井应用见到较好效果。     

支化预交联凝胶颗粒封堵性能与调剖能力评价

为研究粘弹性支化预交联凝胶颗粒(B-PPG)的封堵性能与调剖能力,进行了单管填砂岩心封堵实验和非均质平行双管填砂岩心驱替实验。实验结果表明:B-PPG以不断堆积堵塞与变形通过孔道的方式在岩心中运移,能够对岩心窜流通道进行有效封堵,阻力系数增大,封堵效率在97%以上;岩心阻力系数和封堵效率随岩心渗透率、B-PPG质量浓度和模拟地层水矿化度的增大而增大,随注入速度和温度的增大而减小。B-PPG通过选择性封堵高渗透岩心、液流转向的作用改善非均质岩心的吸水剖面。当岩心渗透率级差小于7.1,B-PPG段塞为0.25~1.0倍孔隙体积时,B-PPG都表现出良好的调剖效果。     

预交联凝胶颗粒调剖剂性能评价方法

由丙烯酰胺等在地面交联聚合形成网状凝胶黏弹体,经干燥、粉碎、分筛等工艺过程制备形成遇水膨胀但不溶解的预交联凝胶颗粒,因其独特的性能优势被广泛地用于存在水驱通道的高含水油藏深部调剖。但目前对这种新型调剖剂性能仅通过膨胀倍数这单一量化指标进行评价,缺乏科学性和实用性。简述了预交联凝胶颗粒调剖剂的制备及作用机理,对调剖剂的性能建立了系统的量化指标,即吸水膨胀倍数、吸水膨胀率、膨胀时间、颗粒的圆度和粒径及凝胶颗粒的强度,并建立了相应的评价方法。对凝胶颗粒的吸水膨胀性能、颗粒粒度分布、颗粒强度以及在多孔介质中的封堵性能等进行了探讨。     

预交联凝胶颗粒的吸水膨胀性能评价及应用

以膨胀倍数为主要考察指标评价了一种预交联凝胶颗粒的膨胀性能。结果表明,颗粒粒径越小,温度越高,膨胀速率越快。粒径和温度主要影响凝胶颗粒的膨胀速率,对最终膨胀倍数没有显著影响,颗粒自身分子结构是影响膨胀性能的关键。由于高价盐离子对负离子的强中和屏蔽作用,Ca2+比Na+对颗粒吸水膨胀的制约性更强。在80℃、水矿化度3.1×104mg/L条件下,颗粒浸泡80 d,膨胀倍数保留率98%以上,且柔顺性、韧性和粘弹性均保持较好。预交联颗粒在白于山长4+5裂缝性油藏现场应用14口井,调剖后,注水压力平均上升2.8 MPa,地层裂缝带得到了有效封堵,水驱剖面得到了调整,注水开发状况变好。     

预交联凝胶颗粒堵水调剖剂的研究进展

预交联凝胶颗粒在油田堵水调剖中应用广泛.介绍了预交联颗粒堵水调剖剂的种类、调剖机理和性能评价方法.对预交联颗粒堵水调剖剂的合成研究现状进行了综述.分析了该类调剖剂在深部调剖应用时存在的问题,提出了改进建议和研究方向.     

地面预交联颗粒调驱剂的性能改进

地面合成弱凝胶颗粒调驱剂解决了常规地下交联调驱剂进入地层后,因稀释、降解、吸附、酸碱性条件变化等各种复杂原因造成的不成胶现象。在配制过程中具有很好的可控性,使用方便。但是在应用过程中发现,颗粒膨胀速度太快,不易进入地层深部,而且颗粒密度大,悬浮性能差,在水中以分散相存在,较难进入地层中的微小孔隙,这就很难起到彻底的调剖和驱油作用,为此通过主剂单体的筛选、添加相应的助剂、完善合成工艺等方法对预交联颗粒调驱剂进行了性能改进研究,研制出了适合中原油田高温、高盐油藏特性的深部调驱剂。实验结果表明,该调驱剂能解决目前现场应用中存在的问题。     

预交联体膨颗粒类调剖剂性能评价方法研究

预交联体膨颗粒调剖剂作为一种新型的调剖剂已在油田上得到广泛应用,并取得了较好的应用效果。为了保证油田用体膨颗粒类调剖剂的性能稳定和调剖剂的质量,在室内对体膨颗粒调剖剂进行了测定和评价,并建立了一套体膨颗粒类调剖剂的评价方法。     

影响预交联凝胶颗粒性能的因素分析

从凝胶颗粒的基本特征、外观形态、粒径分布分析入手,研究了膨胀倍数及粘弹性等特征参数,评价了颗粒的物理化学性能。实验结果表明,预交联凝胶颗粒适宜于高矿化度的地层,对pH值无具体要求,长期热稳定性好。在95℃条件下考察两年和120℃条件下考察一年均未发现脱水现象。膨胀倍数在30-200倍,也可根据实际选择合适的膨胀倍数。     

预交联聚合物调剖剂的室内研究

通过实验室静态与动态实验,对油田提供的一种预交联聚合物进行了性能评价。结果表明,该预交联聚合物在自来水中膨胀倍数可达387,也可根据实际需要通过盐抑制得到合适的膨胀倍数。盐溶液、乙醇及煤油对预交联聚合物膨胀均具有很好的抑制性,乙醇与煤油对预交联聚合物的膨胀抑制性能及清水溶胀恢复效果明显优于盐溶液。通过岩心流动实验发现,预交联聚合物具有良好的耐冲刷与封堵性能,水驱至10.0 PV后,封堵率仍保持在98%以上。     

预交联凝胶调剖剂的研制和应用

为满足当前深部调剖的,要用聚丙烯酸类产品为主剂，自制交联剂和网络互穿剂为辅助剂，制成新型调剖剂－预交联凝胶调剖剂，该产品具有膨胀速度可控制，密度小等特点，施工方便，可实现调驱结合，经吉林油田采油一厂等单位现场试验，增油降水效果明显，有效期长，提高了注入水的波及系数,适用于我国东部地区处于中、高含水阶段油田，有良好的发展前景。     

影响预交联体膨颗粒调剖剂膨胀倍数的因素分析

预交联体膨颗粒是新近提出的一种油田用新型深度调剖剂。它是一种高分子聚合物,在地面环境下交联,然后经烘干、干燥、粉碎等工艺过程形成的颗粒凝胶。在试验室内测定了油田用2种不同粒径体膨型颗粒调剖剂膨胀倍数的外界影响因素,分别测定了温度影响、盐离子浓度影响、pH值影响及粒径影响,并初步分析了造成影响的原因。     

支化预交联凝胶颗粒在油藏中的运移与调剖特性

调剖剂在多孔介质中的运移能力是影响其深部调剖性能的关键。支化预交联凝胶颗粒（B-PPG）是一种在PPG基础上发展的带有支化链的新型调剖剂,支化结构的引入能够增强其膨胀性能,提高颗粒弹性变形能力,使其通过弹性形变通过孔喉,运移至油藏深部调剖。针对该型调剖剂,设计了孔隙介质中的运移与调剖实验,重点考察了其微观运移与封堵特征、不同渗透率条件下的深部运移能力和调剖效果。结果表明,B-PPG膨胀能力较部分PPG强（体积/粒径膨胀倍数为47.3/3.6）。粒径大于喉道直径的B-PPG能够通过弹性形变通过孔喉,同时以单颗粒或多颗粒堆积的方式对孔喉形成暂时性和反复性的封堵。在匹配渗透率条件下（1.6~3.2D）,B-PPG能够运移至模型深部,实现液流转向,扩大波及体积,为实现非均质油藏深部调剖提供了可行的技术选择。     

预交联聚合物凝胶颗粒分散体系的流变性能

 采用HAAKE RS600型流变仪、膜过滤实验及激光粒度仪和光学显微镜，研究了预交联聚合物凝胶颗粒分散体系的流变性能、封堵性能和颗粒的形态、大小。结果表明，预交联聚合物凝胶颗粒分散体系的表观黏度和弹性随溶胀时间的增加而上升；当溶胀时间为10~15d时，体系的表观黏度达到最大值；随剪切速率增加，体系的表观黏度降低，表现出明显的假塑性体系的性质，而且为非依时性体系。预交联聚合物凝胶颗粒的固体特性较明显，能够对1.2μm的纤维素膜形成一定的封堵，且随溶胀时间增加，其封堵能力先增加后降低。预交联聚合物凝胶颗粒的粒径随溶胀时间的增加而增大，10d之内溶胀较快，10d之后粒径基本保持不变。溶胀后的预交联聚合物凝胶颗粒大小是溶胀前的几倍至十几倍。     

柔性凝胶颗粒调剖剂的室内研究

AM/AA/AMPS/钠基膨润土采用溶液聚合法合成柔性凝胶颗粒调剖剂,以吸水倍数和弹性模量为指标,对影响凝胶颗粒合成的各因素进行了室内研究。结果表明:交联剂、AM与AA的质量比、单体总量、黏土是影响聚合物弹性模量的主要因素,AM与AA的质量比、单体总量、中和度等决定着聚合物的吸水性能。柔性凝胶颗粒优化后的最优配方为:m(AM)∶m(AA)=2∶1,w(AMPS)=0.2%,w(黏土)=7.5%,w(交联剂)=0.04%,w(引发剂)=0.04%,中和度80%。该配方下,凝胶颗粒在95℃、160 000mg/L条件下可吸水17.12g/g,老化90d后,仍能吸水15.5g/g,在高温高盐环境下具有良好的稳定性。注入0.5PV的0.5%柔性凝胶颗粒+1 000mg/L聚丙烯酰胺溶液,岩心封堵率可达90%以上。经现场试验,试验井组平均日增油3.74t/d,平均降水11.7%,起到了良好的增油降水效果。     

预交联凝胶调剖剂的合成及评价

采用一次投料法合成用作预交联凝胶调剖剂的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物,简化了生产工艺,降低了生产成本;并考察了淀粉、交联剂及添加剂用量对共聚物产品吸水膨胀倍数、弹性及强度的影响。该调剖剂吸水膨胀倍数在20～60之间可调,吸水膨胀后强度大,粘弹性好。调剖驱油实验结果表明,该调剖剂效果良好。     

预交联凝胶颗粒膨胀性能的影响因素

预交联凝胶颗粒深部调驱技术是近几年针对高含水油田水淹、水窜严重的复杂问题而发展起来的一项深部调驱新技术。利用称量法研究了调驱用预交联凝胶颗粒(PPG)的膨胀性能,分析了PPG的制备条件及外部环境因素对PPG膨胀性能的影响。实验结果表明,随着主剂、交联剂质量分数增大以及引发剂质量分数的减小,PPG的膨胀倍数逐渐降低;表面活性剂的加入、离子含量的增大均会降低PPG的膨胀倍数,温度、pH值的增大则使其膨胀倍数增大。     

预交联颗粒调剖剂的合成与性能评价

以丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯为原料进行共聚反应,并以钠基膨润土为无机添加剂,合成了耐温抗盐预交联颗粒调剖剂.对 影响该调剖剂吸水性能的因素进行了考察,并评价其在原油中的收缩性能、水恢复性能和热 稳定性能.结果表明,该预交联颗粒调剖剂在自来水中膨胀倍数可达200倍左右,在1 000 ～10 000 mg/L盐水中膨胀倍数仍可达40～80倍;在80 ℃环境中放置2月后 性能良好;在原油中收缩率可达95%,堵水不堵油.另外,其柔顺性好,变形能力强,注入性能优良,调剖效果显著,达到提高采收率的目的.     

凝胶颗粒调剖剂IPG的应用性能研究

采用具有七个采压点的填砂管和树脂胶结岩心,在80℃下,考察了0.5%改进预交联凝胶颗粒调剖剂IPG的流变性、注入性、选择注入性、调剖封堵特性及调驱性能。结果表明,IPG凝胶颗粒极易溶于水,在7.34 1/s下的溶液黏度为55.6 mPa.s。注入量约0.6 PV时,渗透率为3774.5×10^-3、2132.3×10-...     

主客体包合超分子凝胶颗粒调剖剂的制备及性能评价

预交联凝胶颗粒（PPG）被广泛用于治理油藏水流优势窜流通道,起到稳油控水的效果。为了解决常规共 价结构的PPG强度不足、剪切恢复性能差以及不耐盐的问题,以烯丙基-β-环糊精（烯丙基-β-CD、主体功能单体）、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵（C16DMAAC、客体功能单体）、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA、交联剂）和 丙烯酰胺（AM）为主要原料,研制了一种具有剪切恢复性能的共价-非共价协同交联结构的主客体包合超分子凝 胶颗粒（S-PPG）调剖剂。采用流变仪、激光粒度分析仪、光学显微镜系统探究了S-PPG的流变性能、膨胀性能和 耐盐性能。结果表明,主客体单体的最佳加量为总单体物质的量的2.5%与2.5%的S-PPG在地层水中膨胀24h 后,质量分数为0.6%时的弹性模量为73Pa,是常规PPG的3.04倍;屈服应力为120Pa,剪切黏度损失率为39%, 剪切恢复性能和屈服应力均为常规PPG的4倍左右;地层水中的膨胀倍数达23。此外,随着盐含量的增加, S-PPG的膨胀性能逐渐增强,在NaCl质量浓度为1×10⁵mg/L下的膨胀倍数达27.9,表现出优异的耐盐性能。本 文研究为油藏深部调剖提供一种具有潜力的抗剪切S-PPG材料。     

聚合物凝胶颗粒调剖特性评价

基于对聚合物凝肢颗粒封堵窜流通道的机理分析，提出以弹性封堵强度和破碎封堵强度作为吸水膨胀的凝肢颗粒在油藏孔隙中封堵特性的表征参数和评价指标。根据多测点岩心模拟实验得到的封堵系数分布及其动态规律，分析了凝胶颗粒段塞在岩心中的运移特性及其对窜流通道的封堵能力。综合利用上述指标参数和动态特征，可以评价聚合物凝肢颗粒的调剖特性。