耐温抗盐吸水膨胀型堵水剂SAP的研究

以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、膨润土为主要原料,合成了新型耐温抗盐吸水膨胀型堵水剂SAP.性能评价结果表明,SAP抗盐达10％以上,耐温达125℃;SAP具有较好的油水选择性能;SAP能改善地层的非均质性,调整吸水剖面;在油气田开发中,SAP可作为选择性调剖堵水剂,具有较好的使用价值.     

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。     

用于油田的复合颗粒型耐温抗盐化学堵剂的研制

针对文东油田高油藏温度(140℃)、高盐(地层水矿化度35％)的特性，研制了由热固性树脂、无机增强剂、悬浮剂组成的复合颗粒耐温抗盐化学堵剂，并对该堵剂的性能进行了系统的评价。研究结果表明，该堵剂具有强度高、耐温、耐盐等优良特性，满足了文东油田调剖堵水的要求。     

新型体膨型堵水剂的合成及其性能研究

以可溶性淀粉、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,硫酸高铈为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过共聚反应合成了一种新型体膨型堵水剂。研究了合成条件对产物性能的影响,确定的最优合成条件是:AA与AM质量比3∶1,淀粉用量15%,AMPS用量5%,引发剂用量0.5%,交联剂用量0.05%,反应温度60℃,反应时间4 h。通过并联岩心流动实验评价了合成的堵剂的选择性,该堵剂优先进入水层或高渗透地层,封堵效果好。     

耐温抗盐水膨体调剖堵水剂的合成及性能评价

水膨体是近年来中外广泛研究应用的一种调剖堵水剂，但由于陆上油田注水开发地层的复杂性，对其性能的要求也越来越高。室内以丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体为原料，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，甲醛合次硫酸氢钠-过硫酸铵为引发剂，采用溶液聚合法合成了耐温抗盐水膨体调剖堵水剂。研究了单体组成比例、单体质量分数质量分数、交联剂和引发剂用量等因素对产物性能的影响，确定了合适的丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体的物质的量比为9：1。合成水膨体的室内性能评价结果表明，该水膨体具有较高的耐温抗盐性，且在90℃条件下，其岩心突破压力梯度大于0．31MPa／cm，放置7d后堵水率大于99．8％，经30倍孔隙体积水冲刷后，堵水率大于97％，说明新合成的水膨体具有良好的调剖堵水性能。     

排601块热采水平井堵水体系研制与应用

针对春风油田排601区块边底水入侵、油井含水上升日益严重及现有堵剂适用性差等问题,合成和研制了一种耐温120℃,抗矿化度22×10~4mg/L的新型硅盐树脂体系。室内实验评价了硅盐树脂体系的黏度、耐冲刷性、热稳定性,实验结果表明:堵剂具有良好的注入性能,对油水两相具有很好的选择性,偏向堵水不堵油,具有良好的耐水冲刷性能。采用多孔介质模型进行了堵剂驱替模拟实验,实验结果表明:堵剂封堵性能较好,质量分数为5%即可以满足2μm~2油藏封堵要求;耐冲刷,注水冲刷50 PV后仍然维持相当压力;堵剂具有优异的油水选择性,堵水率80%,堵油率20%。在春风油田排601块开展了7口热采水平井的堵水施工,矿场试验表明:7口井均在不同程度上见到了效果,综合含水率下降,累计增油8 443.9 t,施工效果明显。硅盐树脂体系为热采水平井堵水提供了一种新选择,为同类型油藏堵水矿场实践提供了依据。     

高强度选择性堵剂研究与应用

针对胜坨油田复杂的油藏地质条件 :非均质严重 ,层系多 ,生产压差大等 ,研制了以改性油溶性树脂KF共聚 -共混改性聚丙烯酰胺的高强度选择性堵剂ST -Ⅰ。通过聚合反应试验 ,确定了堵剂的配方 :改性油溶性树脂KF 1 0 %～ 1 2 % ,丙烯酰胺 (AM) 8%～ 1 2 % ,相容剂0 2 % ,交联剂 0 0 2 %。岩芯模拟试验显示 ,堵剂ST -Ⅰ具有很强的选择性 ,堵水率大于 99% ,堵油率小于 1 5 %。堵剂ST -Ⅰ在胜坨油田应用 1 2井次 ,取得了明显的增油降水效果。     

耐温抗盐凝胶堵水调剖体系的研究与应用

为了适应高温高盐裂缝型油藏的复杂地层情况,研究了一种AM/AMPS（丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸）耐温抗盐凝胶堵水调剖体系。确定了最优配方为1.0%AM/AMPS+0.1%乌洛托品+0.1%对苯二酚+0.3%硫脲+0.5%PA纤维,考察了该凝胶体系的成胶时间、成胶强度和脱水率,并探讨了该体系的热稳定性和抗盐性。实验结果表明：该凝胶体系具有很好的耐温抗盐性能,在140℃、模拟油田地层水环境中成胶时间大于15h,凝胶强度保持在G级（目测代码法）,120d脱水率小于2%。岩心封堵实验结果表明,该凝胶体系堵水率达到99.70%以上,堵油率小于6.00%,具有优良的选择性。现场应用中取得了良好的堵水调剖效果。该凝胶体系为高温高盐裂缝型油藏的高效开发提供了技术支持,值得推广应用。     

无固相钻井液用增黏剂的合成

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,采用氧化还原引发剂水溶液聚合法合成了钻井液用增黏降滤失剂。通过单因素和正交实验确定了合成最优条件,并对产品的耐盐、耐温和降滤失性能进行评价。实验结果表明:在单体质量分数为37.5%、n(SSS)∶n(AMPS)∶n(AM)∶n(DMC)=1.5∶4.5∶9∶1、反应温度为45℃、引发剂用量为0.75%和pH=9条件下合成的聚合物具有较好的增黏、耐盐、耐温和降滤失性以及与其他钻井液添加剂有较好的配伍性。     

裂缝性油藏选择性堵剂的室内研制及性能评价

根据选择性堵水机理,针对高强度堵剂由于过度交联易出现脱水的问题,筛选了一种适合裂缝性油藏的选择性堵剂.该堵剂由质量浓度为10 000 mg/L的部分水解聚丙烯酰胺、20 mg/L的有机铬(Ⅲ)交联剂和700 mg/L的添加剂组成.该堵剂抗盐性及稳定性好,初始粘度低,注入性好.单管岩心流动实验结果表明,该堵剂在岩心中的突破压力梯度为26.3 MPa/m,能够满足裂缝性油藏堵水的需要.双管并联岩心流动实验结果表明,该堵剂选择性优先进入高渗透水层,在低渗透油层提高原油采收率为9.3％～10.2％.与此同时,由于堵剂是水基堵剂,油层也未发生“堵死”现象,在高渗透油层提高采收率为3.4％ ～5.8％,说明该堵剂有较好的选择性封堵能力.     

适用于海上油田的耐温抗盐速溶冻胶堵剂的研究

针对常规冻胶堵剂溶解时间长、高温高盐油藏中稳定性差等问题,研制了一种由乳液聚合物、单体交联剂和稳定剂组成的适用于海上油田的耐温抗盐速溶冻胶堵剂。通过室内静态评价实验,优化了130℃下冻胶堵剂配方:2.0%~3.0%乳液聚合物+0.6%~1.2%交联剂+2.0%~3%稳定剂PE,该堵剂体系30℃下溶解时间20 min左右,成冻时间4~11 h可控,成冻强度级别D~F可调。实验结果表明,该冻胶堵剂在高温(130℃)高盐(矿化度33 351 mg/L,Ca2+、Mg2+离子含量达1 613 mg/L)条件下老化90 d后未脱水,显示出较好的耐温抗盐性能及抗剪切性能。典型冻胶堵剂配方的室内封堵和耐冲刷评价实验表明,优选出的冻胶配方封堵率达到96%以上,封堵效果较好,并且具良好的耐冲刷性能。     

耐温抗盐预交联颗粒调剖剂的研制与性能评价

针对常规预交联颗粒调剖剂存在的耐温抗盐性能较差的问题,合成了耐温抗盐预交联颗粒调刮剂,确定了其最佳原料配方:有机单体用量100-150 g,抗温材料用量70-100 g,结构增强剂用量5-10 g。并进行了中试放大试验,评价了调剖剂中试产品的热稳定性、抗盐性、膨胀速率、强度、韧性等,同时挂于文13-298油井尾管处进行了现场评价。结果表明,耐温抗盐预交联颗粒调剖剂用文三联注入水配制,于135℃下老化60 d,膨胀倍数达8-12,并保持较好的韧性、强度、抗盐性及热稳定性,可以满足文东、文南等区块温度为120℃以上、矿化度为22×104mg/L以上油藏的调剖要求。     

耐温抗高钙盐降滤失剂的合成及其性能评价

以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,引入纳米二氧化硅(nano-SiO2)合成了钻井液降滤失剂P(AM-AMPS-AA-DMDAAC)/nano-SiO2(简称LX-2);利用FTIR和TG等方法分析了LX-2的结构及热稳定性,并考察了LX-2的降滤失性能和耐温、抗盐、抗钙性能。实验结果表明,LX-2具有良好的降滤失能力,单独以LX-2为降滤失剂时,钻井液中LX-2的含量为0.75%(w)较适宜。LX-2的耐温性能良好,其高温抗盐和高温抗钙性能明显优于其他降滤失剂。LX-2与其他处理剂的复配性能良好,复配降滤失剂可有效提高钻井液的降滤失性能、抗盐性能和耐温性能。     

一种抗盐耐温降滤失剂的室内研究

通过对聚合物降滤失剂作用机理以及抗盐机理的分析,确定了高效钻井液用降滤失剂的合成方向,在丙烯类聚合物中引入羧钙基、在聚合中引入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠单体,同时引入可聚合的具有表面活性的大分子基团,研究了聚合物合成的最佳单体配比及反应条件,合成了一种钻井液用抗盐耐温降滤失剂。性能评价结果表明,该降滤失剂用量为0.5%时,饱和盐水的滤失量仅为5.6 mL,降滤失效果较好,耐温性能好,抗温达120℃,同时兼具一定的提黏、泥页岩抑制性,抗盐、抗钙的能力,是一种综合性能较好的聚合物,其工艺容易控制,推广性较强。     

耐温耐盐选择性堵水剂的研究

用多羟基化合物作成胶剂与交联剂BF配制了选择性堵水剂。试验考察了影响堵水剂性能的因素，得到该堵水剂的优化配方为：成胶剂多羟基化合物0．4％～1．2％，交联剂BF0．08％～0．12％。对该堵水剂的性能评价表明，它具有耐温、耐盐、吸附性强、选择性好的特点。     

凝胶型油井高温抗盐化学堵剂的研制与应用

针对文东油田特殊的油藏物性，以阳离子聚丙烯酰胺为主剂，利用了阳离子的空间位阻和诱导效应以及阳离子不易受其他阳离子影响的特点，以有机胺为交联剂，充分利用了杂环的稳定性，研制了凝胶型油井高温抗盐堵剂，提高了堵剂的耐温抗盐性能。系统地评价了环境因素对堵剂性能的影响，给出了一系列性能指标。应用结果表明，该堵剂适应于高温高盐油藏。     

耐温抗盐调堵剂实验研究

介绍了一种耐温抗盐型调堵剂,该调堵剂在成胶后能够形成网状胶团,整体强度高,与地层的粘附性强;其耐温性好,用于120℃以上的油藏,不会发生破胶现象;堵剂成胶受地层矿化度影响小,耐受矿化度可达到150000mg/L以上,具有较强的抗盐性。在体系中加入膨润土复合后,增强了调堵剂的强度,物模实验表明,调堵剂的堵水率达到了87.7%。该调堵剂在对油层进行封堵后不会出现完全堵死的状况,实现了堵而不死的封堵效果,特别适用于高温高盐油田的堵水措施。该调堵剂能够在地层中有效封堵水窜通道,改善油井的出水状况,提高油藏的采收率。     

CO2驱低渗非均质油藏抗高温封窜剂的性能研究

针对高温低渗非均质油藏CO2驱普遍存在的气窜问题,研制了耐温抗盐CO2气驱封窜剂,考察了其抗盐性和封堵性。在135℃条件下,封窜剂最佳配方为:4.5%丙烯酰胺、0.2%阳离子改性剂、0.2%乳化型引发剂、0.25%甲醛、0.005%N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和0.8%缓聚剂。其抗盐能力强,Na+、Mg~(2+)、Ca~(2+)的使用范围分别为:Na+25 g/L、Mg~(2+)15 g/L、Ca~(2+)12 g/L。封堵实验结果表明,成胶时间越长,封堵率越高,成胶时间大于40 h时的封堵率约98%;随着堵剂注入量的增加,填砂管封堵率提高,注入量为0.6 PV时的封堵率可达91.5%;该堵剂有良好的选择性封堵能力,可将高渗填砂管渗透率降低92.5%。对CO2气驱的封窜能力强,可提高原油采收率11.2%。     

新型耐温抗盐堵剂的研究

以丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/N-十二烷基丙烯酰胺三元共聚物(NKP)为主剂,与改性的聚乙烯亚胺(PEI-GX)反应制备了一种新型耐温抗盐堵剂NKP/PEI-GX;考察了PEI改性率、堵剂的pH、剪切、NKP相对分子质量(M)和地层岩性对堵剂NKP/PEI-GX凝胶性能的影响。实验结果表明,堵剂NKP/PEI-GX成胶时间随PEI改性率的增加而延长;剪切、地层岩性及pH=6～8时对堵剂NKP/PEI-GX凝胶性能的影响不大,pH>9时堵剂发生沉淀;随M(NKP)的增大,堵剂NKP/PEI-GX的凝胶黏度呈增大趋势,但更易于脱水。当M(NKP)=1.6×107、PEI改性率为80%、pH=6～8时,堵剂NKP/PEI-GX在100℃下的成胶时间(30 h)是堵剂NKP/PEI的7.5倍,老化30 d后其凝胶强度可达H级,有望成为在高温、高盐条件下使用的一种新型堵剂。     

镁皂石-聚丙烯酰胺混合物凝胶的流变性质

从油田堵水的角度出发，对镁皂石-聚丙烯酰胺-水凝胶体系的流变性质，以及这些性质随镁皂石浓度、聚丙烯酰胺浓度、高价阳离子、水矿化度、温度、体系流动时的剪切速率等因素的变化进行了研究。结果表明：(1)若将镁皂石与聚丙烯酰胺复配，混合体系具有更加优异的流变性质，其粘度大大高于同浓度时单一体系的粘度。而且通过复配可大大降低其使用浓度；(2)通过改变镁皂石和聚丙烯酰胺的用量，可以在很大范围内调节体系粘度，以满足各种需要；(3)混合体系有较强的抗Ca^2 、Mg^2 能力，在试验的浓度范围，Ca^2 、Mg^2 对体系流变性质影响不大；(4)混合体系有良好的耐温性能，在所试验的温度范围，体系流变性质对温度不敏感；(5)混合体系具有触变性。以上性能均有利于油田堵水，因而镁皂石-聚丙烯酰胺-水凝胶体系可作为油田堵水剂，以代替目前常用的聚丙烯酰胺堵水剂。