聚丙烯酰胺的分子结构对微凝胶体系性能的影响

和聚合物驱技术相比,微凝胶驱技术能够大幅度降低部分水解聚丙稀酰胺(HPAM)的用量,提高HPAM溶液的耐温抗盐能力,解决污水配制HPAM溶液的问题,具有明显的经济效益和社会效益.低水解度、高相对分子质量的HPAM能够提高微凝胶体系的成胶能力,其相对分子质量越高,成胶时间越短,成胶黏度越大,临界成胶浓度越低.HPAM的相对分子质量从5×106提高到20×106时,成胶时间从38d缩短到4d,成胶黏度从23.7mPa·s增加到168mPa·     

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。     

HPAM／柠檬酸铝弱凝胶体系的研制与成胶机理探讨

针对岔河集油田油藏条件,研制出低毒性HPAM／柠檬酸铝弱凝胶调驱体系。考察了聚合物HPAM浓度、交联剂柠檬酸铝浓度及稳定剂浓度对弱凝胶体系成胶性能的影响。结果表明,在聚合物HPAM浓度1500mg／L,交联剂浓度50mg／L,缓凝剂浓度450mg／L,除氧剂浓度100mg／L,稳定剂浓度200mg／L最佳配方条件下,体系成胶时间在3—15d可调,强度在100～1500mPa·s。并对这类弱凝胶配方体系的成胶反应机理和延缓交联机理进行了探讨。     

缓冲法控制交联聚合物弱凝胶成胶时间

弱凝胶调驱技术是将聚合物与交联剂以及添加剂以单液法的形式注入地层，从而达到深部调驱的目的。针对现有交联聚合物弱凝胶体系的成胶时间过短、不能满足现场深部调驱的要求，通过采取在交联聚合物弱凝胶体系中加入缓冲溶液，借助缓冲溶液对弱凝胶体系ｐH值的调节作用，来达到调节交联剂的成胶时间的目的。通过L9正交实验，并将得到的数据进行极差分析和归一化处理，得出各个反应条件对成胶时间影响程度顺序为：溶液的pH值（因素B）＞交联剂用量（因素A）＞温度（因素C），并且酸性（pH＜7）条件下,成胶时间较长。最后选用５种不同pH的HAc-NaAc缓冲溶液对L-2/HPAM交联聚合物弱凝胶体系的成胶时间进行调节，可以将这一体系的成胶时间从42～384 h进行控制，而成胶强度基本不变化。这达到了用缓冲法来控制交联聚合物弱凝胶体系成胶时间的目的。     

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。     

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。     

低温高矿化度油藏弱凝胶调驱体系的研制及性能评价

针对GY油田裂缝性低渗低温高矿化度的油藏特征,以三氯化铬、氢氧化钠、乙酸、胡萝卜酸为原料合成交联剂JL-1。以成胶时间和成胶强度为评价指标,通过筛选聚合物（HPAM）相对分子质量以及HPAM、JL-1浓度,得到低温高矿化度油藏弱凝胶调驱体系KY-1,并测定KY-1体系的抗盐性和耐剪切性,对KY-1体系封堵驱油效果进行评价。结果表明,适用于GY油田KY-1弱凝胶调驱体系的最佳配方为:T114油区地层水+3000 mg/L HPAM（M=1400×10⁴）+500mg/LJL-1。地层水矿化度为40g/L时,弱凝胶体系在60h内迅速成胶,成胶黏度达30Pa·s,耐盐性较好。在剪切速度200 s^-1、27℃条件下剪切120 min后,体系成胶黏度为25600 mPa·s,成胶黏度损失率为18.99%,抗剪切性较好。对裂缝性岩心的平均封堵率为88.7%,采收率增幅平均值为12.1%。     

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。     

胶态分散凝胶驱油效果实验研究

用大庆助剂厂生产的聚合物和柠檬酸铝配制成胶态分散凝胶,在大庆油田地层条件下,通过对不不同柠檬酸铝浓度下胶态分散凝胶粘度,阻力系数的测量,给出了胶态分散凝胶的配方。当聚合物浓度为１０００ｍｇ／Ｌ时,柠檬酸铝浓度为５０ｍｇ／Ｌ左右。在具有大庆油田地质特征,渗诱率变异系数为０．７２的非均质物理模型上进行了胶态分散凝胶和聚合物驱油实验。     

影响醛冻胶成冻因素的研究

本文研究的醛冻胶是聚丙烯酰胺（PAM)被甲醛交联而形成的,研究了PAM的羟甲基化时间,pH值,甲醛和PAM的浓度,温度,矿化度,HF的浓度等因素对醛冻胶的成冻昨冻胶强度的影响,成冻时间和冻胶强度分别用转子旋转法和突破真空度法测定,研究结果表明,在本实验条件范围内,羟甲基化时间越长,pH值越低,温度越高,PAM和甲醛的逍度越大和水的矿化度越低,成冻时间的越短,醛冻胶的成冻时间与冻胶强度的关系符合一般冻胶所遵循的规律,即成冻时间越短,冻胶的强度则越高,配合冻胶在调剖堵水,酸化压裂,防砂等方面的有重要应用。     

微胶囊缓释破胶剂的室内研制

采用滚动造粒法在过硫酸铵颗粒外包一层高分子粉体，再采用Ｗｕｒｓｔｅｒ流化床法将颗粒包封，制成了微胶囊缓释破胶剂，在室内实验装置上产率达９０％以上。所得微胶囊破胶剂具有良好的延迟释放、延迟破胶性能。有两个样品７０℃时延迟释放时间分别达４８ｍｉｎ和６５ｍｉｎ，释放５０％的时间分别为２０８ｍｉｎ和３１２ｍｉｎ。在冻胶体系中加入其中一个样品，加量０．１４ｇ／ｌ（以所含过硫酸铵计），在７０℃放置９０ｍｉｎ后冻胶体系粘度损失仅８％。     

植物胶液体胶塞CQTD—95及其暂堵技术研究

植物胶液体胶塞ＣＱＴＤ－９５由稠化剂ＣＱＴＤ－９５基液与专用交联剂ＣＬ－８０反应生成。稠化剂ＣＱＴＤ－９５为经多次化学加工的羟丙基瓜尔胶，在水中分散而不溶解，与ＣＬ－８０混合后在１－１５分钟内形成凝胶，本文报道稠化剂ＣＱＴＤ－９５的制备，基液粘度，胶塞相对强度，影响胶塞形成及其强度的配方因素，盐酸对胶塞的破坏等室内研究结果，以及在大直径试验井内用大型模拟试验装置考察胶塞从射孔眼，裂缝，填砂层挤出的     

堵水调剖用暂堵剂ZDJ-98的研制与性能评价

本文简述了暂堵剂在多孔介质中的 堵原理,研究了暂堵剂ＺＤＪ－９８的配方及性能。结果表明,该暂堵剂成胶,破胶反应速度可控制,在６０－８０℃地层条件下形成的弱凝胶对中低渗透层能形成有效的堵塞,弱凝胶破胶液化反渗透率可恢复至８０％以上。     

磺甲基间苯二酚－甲醛水凝胶的稳定性

本文报道了磺甲基间苯二酚－甲醛（ＳＭＲＦ）水凝胶稳定性的研究结果。考察了油田应用环境下的一些因素（盐含量、水硬度和ｐＨ值）对该凝胶体系稳定性（成胶时间、沉淀、游离水开始排出时间和排出量）的影响，并与间苯二酚－甲醛（ＲＦ）水凝胶进行了比较     

新型多功能复合凝胶堵漏性能评价

文章系统地介绍了一种能有效对付在钻井中常见的井漏问题的新型多功能复合凝胶堵漏材料。纯粹的聚合物凝胶力学强度相对较低，而新型多功能复合凝胶的力学强度相对较高，能有效的解决井下地层漏失。在纯粹的聚合物凝胶中添加刚性无机材料制备成的复合凝胶堵漏材料有着独特的堵漏机理：复合凝胶聚合物分子链段上的功能性基团能与刚性无机材料有着特殊的相互作用--在凝胶体系内的刚性无机材料起到了增强凝胶刚度与强度的作用；井下岩石与凝胶产生较大的静切力，这两方面的共同作用从而能有效的保证复合凝胶堵漏成功。在凝胶中加入桥接堵漏材料和刚性无机材料后，更能有效地解决超大裂缝的漏失问题。     

凝胶增白纤维的研究开发

简述了凝胶增白纤维的增白机理,通过实验室研究和工业放大试验验证了采用凝胶增白的方法来生产增白纤维的可行性。     

Application of Surfactants for Obtaining Hydraulic Fracturing Gel

Abstract

Insoluble residues left in fractures by fracturing fluids have been the object of study by many authors, since these residues cause damage in reservoirs. The objective of this research was the development of a novel surfactant-based fracturing gel with the purpose of minimizing or eliminating the damage in the fracture. A comparison between the properties of a surfactant-based gel and a crosslinked hydroxypropylguar (HPG) fluid was made. Through rheological tests, fluid loss and setting rate, one can conclude that the obtained gel presents compatible characteristics when compared with the HPG gel.     

Application of Surfactants for Obtaining Hydraulic Fracturing Gel

Insoluble residues left in fractures by fracturing fluids have been the object of study by many authors, since these residues cause damage in reservoirs. The objective of this research was the development of a novel surfactant-based fracturing gel with the purpose of minimizing or eliminating the damage in the fracture. A comparison between the properties of a surfactant-based gel and a crosslinked hydroxypropylguar (HPG) fluid was made. Through rheological tests, fluid loss and setting rate, one can conclude that the obtained gel presents compatible characteristics when compared with the HPG gel.     

低浓度HPAM/Cr3+凝胶成胶行为影响因素的研究

研究了聚合物浓度，ｐＨ，温度及Ｃａ＾２＋浓度对低浓度部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）凝胶成胶行为的影响，实验结果表明，随着体系中聚合物浓度的降低，成胶速度降低，所成凝胶的强度和稳定性降低，成胶的ＰＨ范围变窄，在成胶的ＰＨ范围内，ＰＨ愈高，则成胶速度愈快，所成凝胶的强度愈高，稳定性也愈好，温度增高时成胶速度加快，凝胶的稳定性变并，Ｃａ＾２＋浓度增大时所成凝胶的强度下降。