耐温抗盐的醛交联聚合物弱凝胶成胶时间的控制

用于高温、高矿化度油田调驱的混合醛交联聚合物HPAM弱凝胶,在90℃下的成胶时间约为200h,对油藏和调驱作业的适应性差,针对这种弱凝胶体系研制了由金属化合物和有机物复配而成的交联反应促进剂,代号JCH M。在用矿化度1.6×105mg/L、Ca2++Mg2+浓度5000mg/L的盐水配制、HPAM浓度1500mg/L、交联剂浓度500mg/L、pH=7.0的成胶溶液中加入JCH M10～70mg/L,可使溶液90℃下的成胶时间由200h缩短到70～1h,在90℃维持20d后在90℃测定的凝胶粘度由520mPa·s升到550～730mPa·s。实验结果表明通过改变HPAM或交联剂浓度控制成胶时间的方法是不适当的。表1参2。     

用于海外河油田调驱的有机铬交联聚合物弱凝胶体系及性能评价

为降低海外河油田油井含水率,改善水驱开发效果,针对油藏条件用部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和有机铬交联剂配制了有机铬交联聚合物弱凝胶,研究了弱凝胶的耐温、耐盐、抗剪切性、注入性、封堵性及吸水剖面改善能力。研究结果表明,在油藏温度70℃下,配方为2000 mg/L HPAM+100 mg/L 有机铬交联剂弱凝胶调驱体系的成胶时间为3 d,成胶强度为C级。弱凝胶具有较好的耐温性、抗盐性及抗剪切性,耐温可达90℃,抗盐可达3621.2 mg/L。岩心流动实验结果表明,弱凝胶体系的注入性和封堵性良好,可提高采收率10.4%～12.7%;吸水剖面改善能力较好,对非均质性岩心的吸水剖面改善率大于90%。图2 表8 参15     

HPAM/wy-316乳酸铬凝胶体系的室内研究

在室内研制了一种可供不同温度油藏调剖用的HPAM/wy-316乳酸铬凝胶体系。考察了聚合物浓度、wy-316乳酸铬交联剂浓度、温度以及pH值对成胶性能的影响。确定了HPAM/wy-316乳酸铬体系的最佳形成条件:HPAM聚合物1000～1500mg/L;wy-316乳酸铬系列交联剂(以Cr3+计)浓度600～1200mg/L;体系pH值6～9;使用温度40℃～60℃。通过调节pH可以实现HPAM/wy-316乳酸铬凝胶体系成胶时间可控,凝胶强度可调。可以耐受较宽范围的温度和PH条件,能适应不同交联时间的要求。     

耐温抗盐交联聚合物驱油体系研究

针对胜利油田油藏温度高和地层水矿化度高的特点 ,研制了有机交联剂系列。交联剂由酚类和能产生醛的物质以及添加剂组成 ,聚合物为部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM)。聚合物和交联剂浓度均在5 0 0～ 1 5 0 0mg/L范围内时 ,驱油体系可以形成流动性好的凝胶 ,成胶时间和凝胶强度的调节可以通过调整添加剂和聚合物及交联剂浓度实现 ,成胶时间可以控制在 1 0h到 8d。根据地层不同部位进行驱油体系配方调整 ,在地层中起到堵驱结合的作用。通过试验确定了最低成胶浓度为 3 0 0mg/L的聚合物和 3 0 0mg/L的交联剂 ;成胶时间随浓度的升高而缩短 ,凝胶强度随浓度的升高而增大。     

耐高温弱凝胶体系的室内研究

以聚合物HPAM为主剂,加入有机酚醛类交联剂和有机复配稳定剂,制备了高温弱凝胶调驱体系。考察了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度、温度、矿化度及pH对成胶性能的影响。确定了弱凝胶体系的最佳适用条件：聚合物HPAM浓度1200-1800mg／L,交联剂浓度800mg／L;稳定剂浓度80mg／L,体系pH为6～8,在此条件下可耐油藏高温达110℃。弱凝胶体系可实现成胶时间可控,凝胶强度可调。     

下二门油田有机铬/聚合物微凝胶体系研究

微凝胶驱油技术是解决目前聚合物驱中聚合物用量高、耐温抗盐性差、污水配制困难的新技术。文中结合下二门油田地质特点,开发状况,研究了有机铬/聚合物微凝胶驱油体系对下二门油田的适应性及影响因素;并在此基础上推荐了400mg/L聚合物+60mg/L交联剂的最佳配方。该配方成胶后粘度高于用下二门油田污水配制的1000mg/L聚合物溶液粘度。该技术驱油可降低成本,解决污水配制粘度低问题。最佳配方双管岩心驱油试验表明微凝胶驱可比水驱提高采收率18%～21%,具有很好的矿场应用前景。     

HPAM/Cr^3＋弱凝胶调剖封堵性能研究

在室内研制了一种适用于较高温度、较高矿化度油藏深部调剖的HPAM/Cr^3＋弱凝胶调驱体系。研究了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度、温度以及pH值对成胶性能的影响。确定了HPAM/Cr^3＋弱凝胶体系的最佳形成条件：HPAM浓度为2000mg/L,K2Cr2O7浓度为900mg/L,Na2SO3浓度为3000mg/L,硫脲浓度为80mg/L,体系pH值为6～7,最佳使用温度范围为55～70℃。HPAM/Cr^3＋弱凝胶体系可实现成胶时间控制,凝胶强度可调。     

下二门油田有机铬／聚合物微凝胶体系研究

微凝胶驱油技术是解决目前聚合物驱中聚合物用量高、耐温抗盐性差、污水配制困难的新技术。文中结合下二门油田地质特点,开发状况,开发了有机铬／聚合物微凝胶驱油体系对下二门油田的适应性及影响因素;并在此基础上推荐了400mg/L聚合物＋60mg/L交联剂的最佳配方。该配方成胶后粘度高于用下二门油田污水配制的1000mg/L聚合物溶液粘度。该技术驱油可降低成本,解决污水配制粘度低问题。最佳配方双管岩心驱油试验表明微凝胶驱可比水驱提高采收率18％－21％,具有很好的矿场应用前景。     

有机铬/活性酚醛树脂交联聚合物弱凝胶及其在濮城油田调驱中的应用

实验研究了用污水配制、可在58～120℃使用、室温粘度2.5～5.0Pa·s的聚合物弱凝胶调驱剂的配方;所用聚合物HPAM的分子量1.8×107,水解度25%;交联剂为有机铬与活性酚醛树脂复合物,与HPAM在水溶液中形成的弱凝胶具有互穿聚合物网络结构;配液用水为中原濮二联污水,矿化度153g/L,含Ca2 3.2g/L,含Mg2 0.25g/L。弱凝胶中HPAM浓度用作主段塞时为1.2g/L,用作保护段塞时为1.0g/L。1.2g/LHPAM 0.5g/L有机铬 0.8g/L酚醛树脂 稳定剂溶液90℃成胶时间134h,90℃老化时间(凝胶保持完整,不脱水)>90d,90℃老化90d后粘度保持率>90%,在岩心上测得阻力系数和残余阻力系数分别为15.4和56.9,剪切后粘度下降到45.3mPa·s,放置1d后恢复到186.7mPa·s。考察了HPAM、Cr3 、酚醛树脂浓度的影响,简述了pH值、HPAM分子量和水解度、成胶温度的影响。介绍了用该弱凝胶在濮城油田2口注水井调驱,对应6口油井的增产情况。图3表4参7。     

临界温度下不同凝胶体系适应性研究及配方优化

为了满足现场深部调驱的需求,研究适用于临界温度(65~75 ℃)条件下的凝胶调驱体系配方。采用室内实验评价方法对聚丙烯酰胺(HPAM)-有机铬和聚丙烯酰胺(HPAM)-酚醛树脂共2种常用凝胶体系在70 ℃条件下的适应性进行了分析与评价。研究结果表明,酚醛树脂凝胶比有机铬凝胶的成胶黏度高,黏弹性模量大,说明附着力和抗剪切能力强;成胶的浓度下限低,可大大降低调驱成本。然而,酚醛树脂凝胶存在交联速度慢、交联时间过长(120~140 h)等问题,因此引入金属离子增加交联反应类型,将交联时间缩短至48 h;得到了适用于临界温度下的可动凝胶体系配方:聚合物浓度为1 200 mg/L,交联剂浓度为1 300 mg/L,促胶剂浓度为50 mg/L。对应凝胶体系的交联时间为48 h,成胶黏度为2 100 mPa · s,70 ℃条件下,恒温考察90 d,黏度保持率达到70%以上,并且仍保持较好的黏弹性,未出现破胶、析水现象,说明体系长期稳定性良好。     

油田交联剂注入设备腐蚀机理研究

通过对交联剂注入系统的一系列实验研究 ,获得了与腐蚀密切相关的交联剂成分因素。在此基础上结合材料性能 ,分析了注入设备在交联剂介质中的腐蚀机理 ;测定了哈氏合金、316L、 1Cr18Ni9Ti、普通不锈钢等 4种材料的腐蚀速率 ;提出了延长交联剂注入系统使用寿命的措施。初步断定该系统的腐蚀属电化学腐蚀 ,孔蚀是导致该设备失效的主要方式。含钼金属具有较强的抗氯离子小孔腐蚀能力 ,建议在交联剂注入系统中采用含钼高的金属 ,如哈氏合金     

聚丙烯酰胺-酚醛树脂复合交联体系的研究

以聚丙烯酰胺 (HPAM)为主体的交联体系是我国各大油田调堵水的常用方法。本文研究以聚丙烯酰胺 (HPAM)为主体 ,考察HPAM与间苯二酚 ,六次甲基四胺及强化剂氯化铵等复合形成交联体系的各项实验条件。通过对成胶时间和成胶强度的比较 ,得出最佳的复合聚丙烯酰胺交联体系的配方。     

剪切下交联研究

研究剪切下交联情况，将交联过程描述为4个连续阶段，最后一阶段得到均匀分散的微凝胶颗粒，低毒交联体系（聚丙烯酰胺共聚物/Al^3 ）的实验结果证明，交联剂浓度，pH值，流变仪狭缝大小和剪切速率等因素对交联时间和凝胶的最终剪切黏度等理化性能都有影响，通过控制合适的剪切条件，可以制备新型分散凝胶体系。     

含氟单体对酮肼交联聚丙烯酸酯乳液性能的影响

采用单体预乳化工艺的自由基共聚法,用甲基丙烯酸十二氟庚酯、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酰肼(ADH)及丙烯酸、丙烯酸丁酯等制备了氟化酮肼交联聚丙烯酸酯乳液。采用激光散射粒径仪、傅里叶变换红外光谱、接触角等方法对氟化酮肼交联聚丙烯酸酯乳液进行了表征。结果显示,在丙烯酸酯链段中引入了含氟基团。研究了含氟单体对酮肼交联聚丙烯酸酯乳液的粒径和酮肼交联体系的影响。实验结果表明,含氟单体的引入,可很好地改善交联膜的表面性能,提高交联膜的耐水性;但由于含氟基团的屏蔽作用和不相容性,在一定程度上抑制了酮肼交联结构的形成,当n(DAAM)∶n(ADH)=1∶0.6、w(F)=4.6%时,交联膜的综合性能较好。     

多重交联聚合物溶胶在中高渗砾岩油藏的适用性

基于砾岩油藏窜流通道特征和现场所用聚合物凝胶稳定性差、封堵有效期短等难题,开发了一种兼具优异的水质适应性和干粉溶解性的多重交联溶胶体系.结果表明:该溶胶体系的功能组分均为性质稳定且速溶性好的固态干粉,其成胶时间可控(24～72 h)、成胶前动态黏度低(146.1 m Pa·s)、成胶后黏度高(6000～18000 mP...     

复合交联聚合物调剖剂的室内实验研究

研制了一种聚丙烯酰胺为主要成分的复合交联聚合物型调剖剂体系,考查了聚丙烯酰胺、稳定剂、温度等因素对调剖剂性能的影响。实验结果表明,配方体系可在120℃条件下成胶,可配置出黏弹性高、强度高、黏度保持率高的复合交联聚合物调剖剂。通过室内实验研究,确定该调剖剂可用于120℃以下高温油藏的调剖作业。     

高温压裂液体系研发及在海上气田的应用

国内常规压裂液体系仅适用于150℃以下地层,而海上气田高温深井的地层温度高达160℃。文中通过室内实验优选了温度稳定剂、高温延迟交联剂和破胶剂的加量,研制出耐温160℃的高温压裂液体系,延迟交联时间可控制在2}5min,破胶时间少于3h。该体系在海上气田BY2井158℃储层压裂施工中得到成功应用,压后45h内压裂液返排率85.5%,日产气9.6x1 04 m3,达到了改造储层和增产的目的。该技术对海上高温储层压裂具有一定的指导意义     

高温高盐油藏低化学交联疏水缔合聚合物成胶前溶液性能研究

针对高温高盐、低渗透油藏条件下凝胶强度、长期稳定性和大剂量注入能力之间的矛盾,提出了采用疏水缔合聚合物为主剂,物理"交联"和化学交联相结合的技术思路。提出了高温高盐、低渗透油藏条件下凝胶成胶前溶液应具备的性能要求,并且针对新疆石南4油藏条件,对以疏水缔合聚合物AP-P4为主剂的成胶前溶液进行了性能评价,试验表明,该溶液具有耐温抗盐、抗剪切、抗地层水冲稀、注入压力低的特点。     

多聚磷酸与SBR复配改性国产90号沥青的研究

研究了多聚磷酸复配SBR改性沥青的复配条件及工艺。考察了交联剂，增塑剂，制备工艺对沥青高低温性能，粘韧性，韧性的影响。结果表明，增塑剂能够提高沥青的抗老化性，但对粘韧性和韧性产生负影响。交联剂能够提高沥青的粘韧性，韧性，但会降低沥青的低温延度，在丁苯橡胶用量较大时，适当的制作工艺能显著改善沥青老化后的低温延度。