水井调剖用堵剂的制备与性能评价

以玉米淀粉和丙烯酰胺为原料,过硫酸铵为引发剂,通过接枝共聚反应对淀粉进行改性,合成了改性淀粉GXTP。实验考察了玉米淀粉与丙烯酰胺用量比、引发剂加量、温度对接枝率的影响,并对改性淀粉作为调剖剂的性能进行了评价。结果表明:在丙烯酰胺与淀粉质量比为2∶1,引发剂质量分数为0.4%,反应温度为50℃条件下,反应的接枝率达到73%,接枝效率达到86%;红外光谱分析表明丙烯酰胺成功接枝在玉米淀粉中。改性淀粉与交联剂成胶之后,强度可达10×10~4 mPa·s以上,室内岩心封堵率在95%以上,残余阻力系数可达88。破胶后,残渣含量≤73 mg/L。     

KZ调堵剂的研究与应用

本实验研究了适合于封堵大孔道及漏失层的KZ调堵剂，得到了基本满足现场应用的堵剂配方。该堵剂具有较好的悬浮稳定性,在30－70℃范围内，胶凝固化时间可控 ；初始粘度低，具有良好的注入特性；封堵强度高，成本低，易于推广应用。文中简要介绍KZ调堵剂在彩南油田的应用及效果。     

活性调堵剂WH-1性能评价

由于海上油田的特殊完井方式及调剖剂以聚合物凝胶为主,导致注入压力过高,出现注不够、注不进的现象,影响调剖实施效果。为降低注入压力,选用活性聚合物HX-PAM为主剂,水溶性酚醛树脂SG-1为交联剂,辅助添加剂WL-1控制成胶时间与强度,研发了注入性良好的活性聚合物调堵剂WH-1,并考察了WH-1的成胶性、稳定性、注入性、封堵性。性能评价结果表明,WH-1成胶时间为1～5 d,成胶强度(1～10)×10~4 mPa·s;WH-1的长期稳定性良好,75℃下储存180 d后体系保持完好,无脱水现象;WH-1封堵性能良好,封堵率大于90%;相同条件下,注入压力比常规堵剂的注入压力低35.0%。     

耐高温深部调驱剂实验研究

针对低度交联聚合物调驱剂耐温能力的不足,优选出合成耐温调驱剂的主要原料,并通过实验筛选出耐温调驱体系的最佳配方：聚合物HPAM1500mg／L＋酚醛树脂交联剂500mg／L＋有机铬交联剂20mg／L＋盐热稳定剂100mg／L＋除氧剂100mg／L。此调驱体系采用二次交联技术,耐温可达100～110℃。实验结果表明,调驱剂的成胶时间随温度升高而缩短,温度为80—110℃时,胶体强度都在10000mPa·s以上。体系在110℃下成胶之后的老化过程中,随着时间的延长,黏度降低。老化至60d时黏度保留率为70％左右,在110℃的热稳定性较好。此体系具有一定的封堵高渗透大孔道的能力,对于渗透率为（119—306）×10^-3μm。的岩心,此调驱体系的封堵率均在90％以上,但堵而不死,可动性也较强,具有驱替基质中原油的潜力。     

环保堵剂 BHW-101性能评价与应用

为降低聚合物凝胶类堵剂的毒性,以0.15%~0.30%多羟基烷为主剂、0.15%~0.40%乌洛托品为助剂,与0.15%~0.5%聚合物反应制得有机堵剂BHW-101。研究了pH值和矿化度对BHW-101成胶效果的影响,考察了BHW-101的稳定性、封堵性、动态成胶性及毒性,并在渤海油田进行了现场应用。结果表明,BHW-101在pH值为5~8时均可成胶,矿化度对体系成胶强度和封堵性能的影响较小;BHW-101的长期稳定性良好,85℃下储存90 d后的黏度降幅小于15%;BHW-101封堵性能良好,对单管填砂管的封堵率约为94%,可选择性封堵高渗透层;BHW-101在震荡条件下亦可成胶,但成胶时间延长;BHW-101无毒环保,可替代目前大量使用的重金属铬离子、苯酚/醛类高毒性交联剂;在渤海油田A31井使用BHW-101堵水,增油降水效果明显,适用于高含水或特高含水期油井堵水或水井调剖作业。     

耐高温聚合物凝胶调剖剂的实验研究

介绍了一种用于地层温度为80-120℃的耐高温凝胶调剖剂。调剖剂由高分子聚合物、交联体系、稳定剂等原料组成，交联体系的耐温性好，使用浓度低，且为无毒、环保型的交联体系；聚合物浓度在800-2000mg／L，交联体系浓度在200-500mg／L较为合适；该体系无需调节pH值，可以用污水配制，90℃下耐温稳定性达到60d以上，在无氧条件下耐温性可达120℃，较一般的凝胶调剖剂有很大的提高。模拟实验结果表明，该调剖剂具有一定的封堵性，并在地层中可动，能起到调剖和驱油的双重功效。     

缓凝高强度调堵剂的研制与应用

一些特殊性油藏注水井由于注水压力高,PI值高,油水井间窜流严重,目前常用的颗粒型堵剂注不进或污染油层,凝胶型强度低堵不住水道。以丙烯酰胺、聚丙烯酰胺为主剂,研制出DHG-1和HHG-1两种新型缓凝高强度调堵剂。在70℃条件下,两种堵剂初始成胶时间由几小时延长至5 d以上,终凝强度分别达到3.8×104mPa·s和1.2×104mPa·s。室内堵塞率均大于95%,通过控制注入速度,堵剂可优先进入高渗目的层,各项技术参数可满足特殊性油藏调堵的需要。两种体系单独或复合应用于韦5-8等4口井的调堵试验,措施成功率100%,已累计增油1992.3 t。     

无机凝胶调剖剂的性能评价与应用

研究了无机凝胶体系形成的影响因素以及浓度、温度对成胶时间的影响，考察了体系成胶前的易注入性，成胶后在高温高盐条件下的堵塞能力。经过在胜坨油田T143断块等高温、高盐、中低渗油藏的应用，取得了较好的效果。     

一种硅酸类无机凝胶堵剂的制备

由氯化钙、氢氧化钙、膨润土及某种促凝剂制成了无机凝胶堵剂，简介了上述各组份生成水化硅酸盐，进而凝聚并形成三维网状结构凝胶的反应，实验考察了各组份用量及反应温度对凝聚时间的影响及反应温度对生成的凝胶强度的影响，测定了优化配方堵剂的性能，新配制的优化配方堵剂悬浮液粘度18．7mPas,pH值13．1，在室温静置48h或高速搅拌剪切60min不影响堵剂液的凝聚性能，凝聚温度≥40℃，凝聚时间50－22h(4-160℃)；生成的凝胶在40－280℃下可耐蒸馏水，10％NaOH,15%NaCl及15％CaCl2水溶液的作用，在18％盐酸中发生溶解和破坏；在150℃和180℃下放置72h后凝胶体积不变，强度略有增大，在220℃，250℃，280℃放置72h后凝胶体积略有收缩，强度提高，失水量为凝胶体积的10％－16％，此堵剂可用单液法泵注，用于高渗透带封堵，注水井和注蒸汽井调剖和油井堵水,使用温度≤280℃。     

LD抗高温高盐凝胶型颗粒调驱调剖剂的应用研究

针对高温、高盐油藏地层条件,开发研制出LD抗高温、高盐凝胶型颗粒调驱调剖剂（简称调驱剂）.该调驱剂的应用,解决了目前油田应用的无机及有机复合颗粒型调驱调剖剂伤害油层,或有机调剖调驱剂在高温、高矿化度油藏条件下成胶难以控制的弊端.室内和现场试验表明：该调驱剂在地层中具有形可变、可驱动、可向油层深部运移的特性,起到驱油和深部调剖的双重作用.该调驱剂于2004年在中原油田采油三厂现场使用15井次,都取得了较好的增油效果.     

抗高温可膨胀水基堵漏剂的制备与性能评价

高温裂缝性地层由于裂缝结构复杂、堵漏材料难以与裂缝开度精准匹配,常面临着封堵层承压能力不足而导致的重复井漏问题。针对高温裂缝地层面临的井漏技术难题,开展了抗高温可膨胀堵漏剂的研制和评价。基于橡胶颗粒具有的弹性变形特征,结合改性聚氨酯的吸水膨胀特性,研制了一种新型抗高温可膨胀堵漏剂。评价结果表明,该堵漏剂在90～150℃热滚条件下,质量膨胀量可达8～10倍,且主要膨胀时间在4～8 h。具有良好的配伍性能,在地层水及钻井液中长时间浸泡不影响其膨胀效果;具有较好的抗盐性能,与堵漏基浆相比,在20%NaCl和10%CaCl₂污染条件下膨胀量降低率仅为8%和21.7%;具有较好的力学强度特性,(90～150℃)/12h热滚条件下,经过5 MPa抗压测试,D50粒度降级率小于20%。形成的封堵配方可封堵3 mm×2 mm裂缝,承压能力达6 MPa,可较好地满足高温裂缝性地层的堵漏需求。该抗高温堵漏剂同时兼顾的弹性膨胀和强度特性具有广阔的应用前景,为大港油田高温裂缝地层井漏问题的解决,提供了有效的技术方案。     

耐高温高强度暂堵剂的研制与应用

针对稠油蒸汽吞吐开采过程中多轮次吞吐后存在的吸汽不均及汽窜现象严重的问题,研制出一种新型耐高温高强度暂堵剂。该暂堵剂由高聚物、复合固相颗粒、交联剂、热稳定剂和高温起泡剂组成,耐温高于300℃,封堵强度高,封堵时间可调,在油层内可以自行解堵。现场实施该暂堵技术后,注汽压力明显提高,平面及纵向吸汽矛盾得到解决,汽窜现象得到有效改善,稠油蒸汽吞吐的注汽效率和采收率提高,增油效果显著。     

抗高温复合凝胶堵漏剂的研究

以钠膨润土、硅酸钠、氢氧化铝、氧化钙、氢氧化镁、矿石粉等为主体材料,并添加黄原胶作为增黏剂,硼砂为交联剂,以重晶石调密度,形成一种新型的无机有机复合凝胶堵漏剂体系,简称CGPLUG。常温下CGPLUG具有良好的流变性能,尤其具有优良的剪切稀释性和触变性,有利于钻井漏失通道中停留,适合不同类型漏失通道堵漏。CGPLUG具有很高的凝胶成胶强度,在80～200 ℃下成胶后,凝胶强度均可达到5000 g/cm2以上,抗温能力可达240 ℃。CGPLUG对不同粒径的石英砂床（4～10目,10～20目,20～40目）均具有良好的堵漏效果,承压强度可达8.0 MPa以上。      

高温延迟交联聚合物堵漏剂的制备与性能

针对目前凝胶堵漏材料注入性差、高温成胶时间短等问题,以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体, 偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂,聚乙烯亚胺和N,N^''-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以自由基聚合与聚合物交联 相结合的方法,研发了一种具有成胶强度高、高温成胶时间可控等优点的高温延迟交联聚合物堵漏剂PM-1,并 通过正交实验和单因素实验得到了PM-1 的最优制备条件,评价了PM-1 的注入性、成胶性和堵漏性,并分析了 PM-1 的高温延迟交联机理。结果表明,堵漏剂PM-1 的最佳制备条件为：单体质量分数为10%（AM、AMPS物质 的量比为4∶1）,聚乙烯亚胺加量为0.4%,N,N^''-亚甲基双丙烯酰胺加量为0.2%,偶氮二异丁脒盐酸盐加量为 0.1%,自制聚合物BRZ加量为1.2%;该堵漏剂具有良好的注入性能;堵漏剂在130 ℃下老化96 h 后仍可封堵粒 度1.7～4 mm的砂层,与惰性材料所形成的复合凝胶对5 mm的裂缝漏层承压能力达6 MPa;添加0.4%聚乙烯亚 胺能够使堵漏剂的交联时间延长3～5 h,可保证地下交联凝胶堵漏施工的顺利进行。     

TY-1高温堵水剂的研究及应用

TY-1高温堵水剂是由小分子有机聚合交联而成的凝胶堵剂，性能优良，具有耐高温，抗高盐，成胶强度大，热稳定性好的特点，只要合理控制现场施工的注入压力，就可使堵剂沿高渗透带活塞式运移，在地层温度下形成凝胶体，从而有效的封堵高渗透性出水地层，现场试验了6口井，均取得了明显的增油降水效果。     

一种抗高温凝胶封堵剂

凝胶类封堵剂具有自适应强的特点,但钻井液用凝胶封堵剂普遍存在抗温性较差的问题。以聚乙烯醇（PVA）、丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）为反应单体,N,N-二甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,过硫酸铵为引发剂制备了一种新型凝胶封堵剂（PPAA）,该封堵剂抗温可达180 ℃。PPAA膨胀倍数低,对钻井液流变性影响小,能降低钻井液滤失量。180 ℃老化后,含2%PPAA的钻井液对80～100目砂床的侵入深度为2.6 cm,较常规封堵剂封堵率提高60.6%,在6%NaCl条件下封堵率提高48.6%,且高温高压砂盘滤失量降低69.7%。      

耐温抗盐调堵剂研究与应用进展

探讨了高温高盐油藏对堵剂性能的要求以及常规堵剂耐温抗盐堵剂改性的途径,综述了近年来国内对耐温抗盐堵剂的室内研究进展和矿场应用情况,包括聚合物凝胶、体膨颗粒、盐沉析技术、聚合物微球等适合高温高盐油藏的调堵技术,并指出了在堵剂的研究与应用中存在的一些问题。表1参42     

抗高温包被剂 PAAND的研制与性能评价

为了解决深井超深井钻进过程中水基钻井液包被剂抗温包被性能不足的问题,采用NVP、AM、DMDAAC制得了抗高温包被剂PAAND,优选最佳合成条件为:NVP、AM、DMDAAC质量比1∶6∶3,AM水解度60%,引发剂加量0.1%,反应温度55℃,反应时间5 h。利用红外、热重、扫描电镜等手段对其结构性能与作用机理进行了分析,并对其包被性能进行了评价。研究结果表明:PAAND分解温度为232℃,抗高温性性能优异,钻屑在0.2%PAAND水溶液中180℃热滚一次滚动回收率与二次滚动回收率分别为80.85%和79.16%,动切力上升率低至164%,性能优于市面上常用的KPAM和FA367。PAAND通过多点吸附包被在钻屑表面,形成了聚合物"保护膜",防止了钻屑与水分的直接接触。     

DJS-2堵剂的研究及应用

在高温高盐的中原油田,用于封堵油水井管外窜、层间窜的常用堵剂难以达到施工要求。在原堵剂中加入复合增韧剂(CaCl2、改性橡胶、偶联剂按质量比2∶1∶1复配形成)制成DJS-2堵剂,最佳加量为0.5%。DJS-2堵剂具有直角稠化特性,凝结时间为0.5~1 h。与原堵剂相比,DJS-2堵剂的突破压力增加8.2 MPa,封堵率提高0.5%,抗压强度及封堵性能得到明显改善。在20~80℃,随温度的升高,堵剂抗压强度增加。现场应用13井次,措施有效率76.9%,共增油2999.3 t,有效期大于190 d。图4表4参5     

XNJG堵漏剂的研制与应用

针对中低渗透油藏存在高渗透条带或微裂缝,在堵调治理过程中易发生堵调剂漏失的问题,以聚硅成胶液和交联稳定液为原料,研制开发出XNJG堵漏剂.其易在地层中滞流,耐温80～160℃、耐盐3000～50000 mg/L.该堵漏剂热稳定性好、耐冲刷、对非均质严重的岩心具有很强的调剖改流能力.将该堵漏剂在孤岛油田进行3口井4井次调剖试验,获得较好效果.