HPAM／柠檬酸铝体系交联剂配方研究

采用不同的柠檬酸三钠／氯化铝比例配制柠檬酸铝交联荆溶液，考察其对HPAM／柠檬酸铝交联体系成胶时间和强度的影响。实验结果表明，在相同条件下，交联剂配方对成胶时间和性能有着重要影响，通过调整配方可以达到成胶速度和性能的优化，聚合物分子量越高、浓度越大，控制成胶所需交联荆的柠檬酸根离子／铝离子比例越大。     

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。     

三乙醇胺铝对水解聚丙烯酰胺交联性能的影响

以柠檬酸、AlCl_3·6H_2O、三乙醇胺为主要原料,合成了一种能够有效交联水解聚丙烯酰胺的三乙醇胺铝交联剂,确定了适宜的柠檬酸、AlCl_3·6H_2O、三乙醇胺用量以及制备温度和反应时间,考察了交联剂和聚丙烯酰胺含量对交联及成胶时间的影响。实验结果表明,在柠檬酸用量19.2 g、AlCl_3·6H_2O用量48 g、三乙醇胺用量35 g、水的用量100 g、制备温度为50℃、反应时间为1 h时,制得的三乙醇胺铝交联剂具有最佳性能。与铬交联剂和树脂交联剂相比,三乙醇胺铝交联剂与聚丙烯酰胺形成凝胶的成胶时间较长,一个月后的析出水量最少,抗剪切性较好,是一种环境友好的高性能交联剂。     

绿色交联可动凝胶在油田调剖堵水中的应用

通过室内实验,研制出了一种绿色交联可动凝胶,用于油藏调剖堵水。凝胶主剂为疏水缔合聚合物,浓度为3000mg/L;交联剂是铝离子与柠檬酸根络合而成的柠檬酸铝,络合反应中铝离子与柠檬酸根的最佳摩尔比为1.5:1,加量为140mg/L;缓凝剂为150mg/L的酒石酸钠;稳定剂为800mg/L的硫脲。该绿色交联可动凝胶强度3.12×104mPa·s,成胶时间36h,稳定时间可达160d;适合于中低温油藏调剖堵水,抗盐性较好。室内实验表明,绿色交联可动凝胶具有很强的封堵能力和剖面改善能力。     

弱凝胶深部调剖剂的研制及性能评价

弱凝胶深部调驱技术可以充分发挥交联聚合物的优势。制备了以聚丙烯酰胺为主剂,柠檬酸铝为有机交联剂的弱凝胶。通过实验确定了具有较高黏度和合适成胶时间的弱凝胶配方:有机交联剂中交联体氯化铝与配位体柠檬酸三钠的物质的量比为1∶1,有机交联剂质量分数为8%~12%,聚丙烯酰胺质量分数为0.08%~0.17%。     

高温油藏弱凝胶深部调驱技术室内研究

针对高温油藏特点。采用非离子聚丙烯酰胺与甲醛和苯酚进行了地层条件下的成胶性能研究。结果表明,该体系成胶时间长,在30h后开始大量成胶,苯酚与甲醛比例的增加有利于羟甲基苯酚的生成,交联剂和非离子聚丙烯酰胺含量的增加有利于体系成胶。综合考虑成本,采用苯酚与甲醛比例为1：2,交联剂浓度为1200mg／L,非离子聚丙烯酰胺2000mg／L。最后通过并联驱替模拟试验表明,该弱凝胶能使后续水驱转向,提高低渗透油层的采收率。     

低渗透油藏调驱用凝胶泡沫体系的应用

以铝盐为主剂,尿素为助剂得到无机凝胶体系,并加入复配泡沫剂在一定条件下反应生成凝胶泡沫体系。分析了影响凝胶体系成胶的因素,考察了成胶后凝胶的性能。实验结果表明,无机凝胶体系随主剂用量的增大,成胶时间延长,凝胶强度增大;随助剂用量的增大,成胶时间缩短,凝胶强度增大;随温度的升高和矿化度的增大,成胶时间缩短。泡沫剂的加入对凝胶的成胶性能没有影响。该凝胶泡沫体系能够耐温130℃,耐盐20×10~4 mg/L,耐钙、镁离子5000 mg/L,成胶时间和成胶强度可控。中原油田采油一厂文13-195等7个井组现场应用表明,该体系具有良好的调驱效果,可用于低渗透油藏深部调驱。利用凝胶成胶强度模型,可指导现场凝胶成胶强度的预测和配方优化,平均相对偏差为0.51%。     

河南油田低强度调剖体系研究

对铬体系和酚醛体系两种低度交联体系的成胶时间和强度进行了实验,实验结果表明:交联剂浓度相同,聚合物浓度越高,成胶时间缩短、成胶强度越大;聚合物浓度相同,交联剂浓度越高,成胶时间越短,成胶强度越大。并联岩心实验结果表明:低度交联可以有效堵塞大孔道,扩大后续水驱的波及体积,提高采收率。     

HPAM/酚/醛/Al3+交联体系的研究

实验考察了用于深部调剖的地下交联成胶聚合物水溶液体系的组成。所用聚合物HPAM分子量8.25×106,水解度30.2%;用蒸馏水配制溶液;在不同时间(最长45d)测定体系60℃下的粘度。从3种酚和3种醛中选用苯酚+甲醛为交联剂。HPAM/苯酚/甲醛体系(1000+400+400mg/L,pH=7.5)成胶时间为20d,凝胶粘度低,稳定性差。在该体系中加入一种柠檬酸铝盐,在Al3+浓度为50～80mg/L时,体系成胶时间15d,最高粘度达1.0×105mPa·s,可稳定存在20d以上。加入AlCl3的该体系不能成胶。选定HPAM/苯酚/甲醛/柠檬酸铝盐体系的组成(mg/L)为800+400+400+50(以Al3+计),考察影响因素,发现该体系的适用温度在60℃左右,适用pH值范围在7.0～7.5,矿化度6390mg/L的环境下成胶性能大体不变。表6参3。     

柠檬酸铝的合成与HPAM/柠檬酸铝弱凝胶体系的配制

考察了温度、反应时间、pH值及柠檬酸与氯化铝的比例对合成柠檬酸铝作为交联剂的HPAM/柠檬酸铝弱凝胶体系黏度的影响,结果显示最优的合成条件是：反应温度为80℃,反应时间为3h,pH约为7.0,柠檬酸与铝的物质的量比为1：2.0。采用油田污水制备了柠檬酸铝交联的HPAM/柠檬酸铝弱凝胶体系,考察了不同的配制方法对凝胶强度和稳定性的影响,发现采用自来水配制HPAM/柠檬酸铝预先交联体系,而后用污水稀释的方法可以配制出与自来水直接配制效果相当的凝胶体系。