包裹金属离子延迟交联凝胶堵水材料的制备与性能

采用聚合物网络束缚高价金属离子,再采用反相悬浮聚合包裹法制备高价金属离子包裹颗粒,双重作用达到缓慢释放高价金属离子的目的,再与堵水主剂HPAM延缓成胶得到一种凝胶堵水材料。使用旋转粘度仪测定包裹颗粒/HPAM交联体系的成胶性能。结果显示包裹颗粒/HPAM交联体系的表观粘度与微胶囊用量有关,随微胶囊用量增加而增加;包裹颗粒/HPAM交联体系的成胶时间与温度和壁材含量有关,随温度的降低和壁材含量的增加而延长。交联体系成胶时间可以由包裹前的20h延缓到50h,表明包裹颗粒缓释性能良好,达到了延缓成胶的目的。     

Cr(Ⅲ)微胶囊的制备及其缓释性能

以三氯化铬为芯材、聚丙烯酰胺为壁材,利用反相悬浮聚合和溶剂蒸发法制备了缓释型Cr(Ⅲ)微胶囊,对Cr(Ⅲ)微胶囊的粒径分布进行了测定,并在模拟环境下对Cr(Ⅲ)微胶囊的缓释性能和成胶性能进行了评价。实验结果表明,经1,2,3次包裹的Cr(Ⅲ)微胶囊的粒径分布主要集中在500⁷00μm,最大释放率为78%;Cr(Ⅲ)交联剂经包裹后具有明显的缓释效果,与包裹前相比,部分水解聚丙烯酰胺溶液体系的成胶时间明显延长,可由包裹前的20 h延长至50 h;可以通过控制包裹次数和合成聚丙烯酰胺壁材所用交联剂的用量来调节成胶时间。     

有机铬／HPAM交联体系的室内研究

介绍部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）与自制系列有机铬交联剂的成胶作用,研究成胶体系中HPAM的用量,pH值,温度,有机铬交联剂的类型及其用量对凝胶时间及强度的影响,通过选择不同的交联剂及浓度,可以有效地控制凝胶时间及强度,以适应油田的实际需要。     

延缓型HPAM/Cr(Ⅲ)堵水调剖剂的研制及其机理

由乙酸铬交联剂、木质素磺酸钠作延缓增粘剂及HPAM研制了一种延缓型HPAM／Cr（Ⅲ）调剖堵水剂,考察了不同因素对成胶性能的影响,确定了调剖剂的最佳组成：0．3％-0．6％复合离子HPAM,0．12％～0．20％乙酸铬溶液,0．53％-0．80％延缓剂,0．08％-0．17％催化剂溶液。该调剖剂适应的温度为30—90℃,pH3-11,成胶时间3—15d（可调）,生成的凝胶粘度大,稳定性好,可用油田采出水配制。该体系可用于深部调剖且材料费用较低。     

聚合物凝胶用Cr3+交联剂检测方法探讨

胜利油田交联聚合物驱、封堵大孔道中使用Cr3+交联的HPAM凝胶。探讨了Cr3+交联剂的检测方法。将4种商品HPAM和6种商品Cr3+交联剂在矿化度5727mg/L、钙镁含量108mg/L的胜利盐水中配制成24个HPAM/Cr3+成胶溶液,根据70℃下反应72h后在70℃测定的凝胶相对强度(要求在代码C以上),确定使用分子量1.11×107、水解度28.8%的一种HPAM,配液浓度为1300mg/L。推荐采用在70℃、振荡频率f=0.422s-1测定的复数粘度η 和储能模量G′表示凝胶的强度,给出了HPAM浓度不同、各Cr3+交联剂浓度为最低需要量的6种凝胶的η 和G′值;推荐取G′值达到0.1Pa的时间为成胶时间,由上述6种体系的G′ t曲线求出成胶时间在98～300min范围。提出其他应测定的性能包括:成胶溶液抗剪切性,凝胶热稳定性(抗热老化性),凝胶抗温性,凝胶抗盐性及岩心堵水率,对测定方法作了详略不等的讨论。特别指出,用于热老化实验的成胶溶液必须彻底除氧,否则粘时曲线的变化将无规律(给出了实例)。图7表7参3。     

一种低温条件下酚醛交联剂的研制

针对低浓度铬（Ⅲ）交联凝胶体系在低温油藏中调剖堵水中粘度低及抗盐性差等问题,在室内研制了一种聚合物／有机铬／酚醛复合体系。给出了HPAM,酚醛交联体系在加入促凝剂的条件下在低温下成胶的影响因素,影响其成胶的主要因素为聚合物浓度和pH值;并对单一的HPAM／铬（Ⅲ）凝胶体系和HPAM／酚醛／铬（Ⅲ）复合凝胶体系进行了对比实验,HPAM／酚醛／铬（Ⅲ）复合凝胶体系在45℃时成胶时间约为10h,形成的调堵剂其抗温性能、凝胶强度明显优于单一铬（Ⅲ）凝胶交联体系,且岩芯封堵性好。     

复合型有机铬/HPAM凝胶体系的室内研究

通过实验室静态试验,研究了以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和有机铬交联剂(ZWY-A)为主体与固体颗粒形成的复合凝胶体系.考察了固体颗粒、HPAM浓度、交联剂浓度和体系P H值对凝胶性能的影响.该凝胶体系的成胶时间在不同条件下从几个小时至几十个小时的变化.可用于油田大剂量的深度调剖作业.     

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。     

有机铝／HPAM交联体系的室内评价

针对HPAM与自制的有机铝交联剂的成胶效应，提出交联体系的静态评价等级和时间评价等级，研究了成胶体系中的HPAM的用量、pH值、缓冲溶液用量对成胶强度的影响。     

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。     

调剖剂与二元复合体系配伍性评价及机理分析

针对吉林红岗油田实际开发需求,采用仅器检测和理论分析方法,开展了2种调剖剂即Cr3+聚合物凝胶和缓膨聚合物颗粒与二元复合体系的配伍性研究.结果表明,在二元复合体系中添加Cr3+交联剂后,体系黏度随Cr3+浓度增加而降低,界面张力及其随时间变化趋势受Cr3+影响不大,基本上都在10-2～10-3mN/m;而缓膨聚合物颗粒与二元复合体系接触后,体系黏度降低了50.60%～90.05%,界面张力由3.65×10-3mN/m最高上升到1.15×10-mN/m,并且添加量越多、时间越长,影响程度越大.由此可见,Cr3+聚合物凝胶与二元复合体系具有较好的配伍性,而缓膨聚合物颗粒则较差.流动性实验表明,在二元复合体系中加入Cr3+交联剂后,其阻力系数和残余阻力系数增加了几倍到几十倍甚至更高,流度控制能力得到明显改善.     

埕岛油田馆陶组油藏调剖技术初探

讨论了埕岛油田注水井调剖中施工场地、调剖剂配制水选择以及井下防砂管等因素对调剖施工方式的影响。分析了多种类型调剖剂的适应性,筛选出冻胶类调剖剂作为埕岛油田的调剖剂。研制出由改性HPAM为主剂、Cr3 有机络合物为交联剂和以金属络合物为主的交联稳定剂组成的HST-1型海水基冻胶调剖剂,并用于CB251A-6井调剖,取得了良好效果。探索出了一套适用于埕岛油田不动管柱、海水配制调剖剂和采用船载施工设备进行现场施工的注水井调剖工艺。     

不稳定交联凝胶类堵剂的探索研究

不稳定交联（稳定交联剂和不稳定交联剂复合使用）技术是近年来出现的一种新型交联技术,逐步在预交联颗粒、聚合物微球等凝胶类堵水剂中应用.利用稳定交联剂MBA和不稳定交联剂PS-11合成一种高交联度的吸水树脂,考察不稳定交联剂对凝胶吸水性能、耐盐性能及弹性强度的影响,并结合扫描电镜观察凝胶内部骨架结构.研究表明：高温环境中（90℃）不稳定交联剂PS-11分解较快,但分解不完全,高质量分数的不稳定交联剂有一定缓膨效果;PS-11分解有助于提高凝胶的耐盐性能,矿化度20×10^4 mg/L条件下,凝胶吸水倍率达21g/g,同时弹性强度也显著增加;电镜扫描结果证实PS-11发生分解,凝胶内部结构变得混乱.据此提出不稳定交联凝胶类堵剂未来可能的发展方向.     

PP/POE共混体系交联增韧的研究

研究了两种交联工艺、交联剂用量及助增韧剂PE的引入对PP／POE共混体系材料力学性能的影响。实验结果表明：聚丙烯的交联改性宜采用两步法工艺,PP／POE共混体系加入交联剂能进一步提高韧性和刚性;助增韧剂PE与POE配合使用具有协同增韧效应。     

一种高强度复合凝胶体系的室内研究

通过实验室静态试验,研究了以部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和无机铬交联剂为主体与固体微粒形成的复合凝胶体系。考察了固体微粒、温度、pH值、交联剂用量和热稳定剂对凝胶性能的影响。通过岩心封堵率实验,测得体系的封堵率〉98％,突破压力梯度〉30MPa／m。     

微流量交联剂自动分配系统研制及现场应用

针对目前实施交联聚合物驱油技术存在交联剂分配不准确的问题,研制了一种微流量交联剂自动分配系统。介绍了系统结构设计、工作原理和技术特点。该系统在孤岛中二中、东辛辛50交联聚合物驱油的现场应用表明,分配误差小于3%,系统可长期无人值守运行,完全实现自动控制,加交联剂井可任意调整,单井交联剂浓度可以任意调节,充分满足了矿场生产的要求。     

表面活性剂和碱对Cr3+聚丙烯酰胺凝胶成胶效果的影响及作用机理

在三元（或二元）复合驱过程中,调剖剂不可避免与表面活性剂和碱接触,因此碱和表面活性剂 的性能可能会对调剖剂的性能造成影响。室内采用黏度计、动态光散射仪、扫描电镜和驱油实验装置, 研究了碳酸钠、石油磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚对Cr3+聚合物凝胶调剖剂的黏度、分子聚集体 尺寸、分子聚集体形态和调剖效果的影响。结果表明,石油磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚对Cr3+ 聚丙烯酰胺凝胶的黏度和分子聚集体尺寸几乎不影响;而Na2CO3的加入使Cr3+聚合物凝胶不成胶,且 Cr3+聚丙烯酰胺凝胶成胶后加入Na2CO3会发生破胶现象,分子聚集体尺寸大幅下降,聚集体形态从大的 团块状变成小的团块状,驱油过程中封堵效果明显变差。进一步分析发现,在碱性条件下,Cr3+聚丙烯 酰胺凝胶难以发生交联反应,即使发生了交联也会发生解交联。     

SB—1有机硼交联剂研究及应用

根据压裂液交联剂的发展趋势，本文讨论了有机硼交联剂的合成及与植物胶交联机理，通过与无机硼，有机钛，有机锆等交联剂的对比，说明了有机硼所具有的特点，并对有机硼与羟丙基瓜尔胶交联的压裂液进行了性能评价，该有机硼交联剂在现场得到了广泛应用，取得了良好的增油效果。     

Researches on the PAM／Cr^3＋ Gel for Deep Profile Control

STP强凝胶调堵剂由聚丙烯酰胺、交联剂及延缓剂组成。其中,聚丙烯酰胺的相对分子量为4.00×106—7.00×106、水解度为17.6%;交联剂为Na2Cr2O7 NH4Cl氧化还原体系;延缓剂为加入乙二醇的乳酸/丙酸/乙酸有机酸复配体系。考察了pH值、温度、矿化度及延缓剂用量等因素对STP强凝胶成胶的影响。筛选出STP强凝胶成胶的最佳条件:pH值为5.2,温度为55 ℃、矿化度小于7 g/L。在此条件下调节延缓剂用量可控制成胶时间(12—144 h)。在由3支串联高渗透率岩心和3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上,对STP液典型配方进行深部调剖驱油模拟实验研究。结果表明,在水驱饱和油之后(合层采收率为24.3%),依次用调堵剂封堵第一、第二、第三高渗岩心后水驱,合层采收率分别达46.8%、62.2%和69.1%。由此可以得出,封堵深度越大,提高采收率的幅度越大;深部调剖可增加注水对低渗透层的波及程度,未成胶的调堵剂液通过高渗层时可驱替其中的残余油。     

复合型热采堵剂PST的研究

以改性栲胶ＳＴ、阴离子型聚合物ＰＡＫ为主剂，添加铝硅酸钠盐、醛、苯酚及重铬酸钾，通过低温、高温二次交联制得的冻胶型堵剂ＰＳＴ，能耐很高的温度并具有很大的封堵强度，可用于蒸汽吞吐生产井的堵水和注蒸汽井的封窜调剖。本文介绍了ＰＳＴ堵剂的配方、成胶条件、冻胶耐温性和封堵性能以及在滨南地区热采矿６口蒸汽吞吐井和１口注蒸汽井进行现场堵水、封窜试验的结果。