影响酸性铬冻胶成冻因素的研究

研究了乏酸条件下 (pH =3～ 5 )影响PAM /Cr(Ⅲ )冻胶形成的因素。冻胶形成用初冻时间 (运动粘度达到 2 0 0mm2 /s的时间 )和突破真空度BV(代表冻胶强度 )表征。根据铬 (Ⅲ )的多核羟桥络离子交联水溶液中PAM分子而成冻的机理 ,基于只有低水解度PAM才能形成酸性铬冻胶的事实 ,认为在乏酸条件下PAM的交联主要是通过酰胺基进行的。所用PAM的水解度为 8.2 8%,相对分子质量为 5 .1× 10 6。对于PAM/Na2 Cr2 O7/Na2 SO3 /水成冻体系 ,当 pH =4～ 6、温度 (4 5～ 90℃ )较高、PAM浓度 (2 .5～ 10 g/L)较大、含盐量约为 4g/L(NaCl,CaCl2 )时 ,初冻时间较短 ;对于PAM/Cr(NO3 ) 3 /水成冻体系 ,Cr(NO3 ) 3 浓度 (0 .1— 1.6 g/L)较小、pH =3～ 5时成冻时间较短。酸性铬冻胶的强度 (BV值 )与初冻时间的关系符合一般冻胶的规律 ,即成冻时间越短 ,则冻胶强度越高。     

影响锆冻胶成冻因素的研究

本文研究的锆冻胶是聚丙烯酰胺(PAM)由氧氯化锆(ZrOCl2)形成的锆的多核羟桥络离子交联而成的.研究了PAM溶液的pH值、ZrOCl2的质量分数、PAM的质量分数、温度、水解度、相对分子质量、矿化度等因素对锆冻胶的成冻时间和冻胶强度的影响.成冻时间和冻胶强度分别由转子旋转法和突破真空度法测定.研究结果表明在实验条件范围内,温度越高,PAM和ZrOCl2的质量分数越大,水解度越低,相对分子质量越高,则锆冻胶的成冻时间均越短;而对于pH值及矿化度,则存在最佳成冻范围,即pH值为4-6,矿化度为8×103-4×104mgL-1时成冻时间最短.研究还证实,锆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,冻胶的强度越高.锆冻胶在调剖堵水、酸化压裂、防砂等方面有重要的应用.     

影响络合铬冻胶成冻因素研究

络合铬冻胶在深部堵水、深部调驱等方面有重要应用前景。本文针对由部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与络合铬(醋酸铬与乳酸铬复配形成铬的多核羟桥络离子)交联而成的络合铬冻胶,采用黏度法和突破真空度法研究了HPAM质量分数(0.1%～0.4%)、交联剂质量分数(0.1%～0.4%)、pH值(5～8)、温度(40～80℃)等因素对络合铬冻胶的成冻时间和冻胶强度的影响。结果表明,随着温度升高,冻胶的成冻时间(包括初冻时间和终冻时间)缩短,冻胶强度增加,当高于60℃时,成冻时间缩短更为明显。HPAM和交联剂的质量分数越大,成冻时间越短。当体系pH=7.0时成冻时间最短,体系呈弱酸性或弱碱性时成冻时间均会延长,且弱酸性时比弱碱性时成冻快,pH值对冻胶强度影响不大。络合铬冻胶的成冻时间与冻胶强度的关系符合常规冻胶所遵循的规律,即成冻时间越短,冻胶的强度则越高。     

PEI冻胶成冻影响因素研究

实验用高浓度配方PEI冻胶成冻溶液,为用过滤渤海海水配制的1.5%低水解度聚丙烯酰胺DF800(M=8×106)和1.2%聚乙烯亚胺PEI(M=1.5 x 104)溶液,其EC50为26052mg/L,属无毒级,其成冻时间随温度升高(80～95℃)而缩短,由成冻时间～倒数温度拟合方程求出其表现反应活化能为81.5KJ/mol,在80℃和90℃形成的冻胶,在0.1～10Hz频率范围其G'和G'均随频率增大而增大,G'均大于G',90℃形成的冻胶的G'和G'均大于80℃形成的冻胶.在90℃下的单因素实验中,当DF800质量分数由0.6%增至1.5%时,成冻时间缩短,0.1 Hz下的G'增大19.53Pa,G'增大2.213 Pa;当PEI质量分数由0.3%增至1.2%时,成冻时间减幅增大,0.1 Hz下的G'增大15.08Pa,G'增大1.2Pa;1.2% DF800+0.9%PEI成冻溶液在90℃下形成的冻胶,其G'和G'均随配液用NaCl盐水浓度增大(5～30g/L)而降低;pH=10.22的冻胶的G'>10Pa,为强冻胶,pH为9.24和8.56时冻胶G'降至10Pa以下.     

锆冻胶反应进程、微观结构及成冻影响因素研究

本文研究的锆冻胶由非离子聚合物和有机锆交联形成的。采用流变仪表征了锆冻胶交联过程中的黏度变化特征,其交联过程分为诱导期、快速增长期和稳定期3个阶段。采用环境扫描电镜(ESEM)直接证实了锆冻胶为致密的三维网状结构。研究了聚合物浓度、交联剂浓度、温度、矿化度、p H值对锆冻胶成冻时间和成冻强度的影响。研究结果表明:聚合物和交联剂浓度越大,温度、矿化度越高,锆冻胶成冻时间越短,成冻强度越大。三种无机盐离子对锆冻胶成冻性能的影响顺序为:Ca Cl2Mg Cl2Na Cl,当基液p H值在7~8时,成冻效果最好。差示扫描量热分析仪(DSC)测试结果表明锆冻胶适用于温度小于130℃的油气藏。     

弱冻胶的流变性及渗流机理研究

采用ＲＳ－１５０流变仪研究了聚丙烯酰胺和黄胞胶类弱冻胶的流变性，并采用不同介质填砂管模型研究了弱冻胶在多孔介质中的渗流机理以及水、油等流体在冻胶充填介质中的流动规律，得出水、油等流体在本体冻胶中的渗流特性不满足达下律、流动阻力与流速之间是指数关系的结论。     

聚丙烯酰胺冻胶调剖剂实验研究

研究了影响水解聚丙烯酰胺(HPAM)-间苯二酚-六亚甲基四胺冻胶调剖剂体系成胶时间和冻胶强度的各种因素。实验结果表明,未反应的体系可泵性良好,体系的pH值影响成胶时间和冻胶强度,适宜的pH值为2.7～3.8;六亚甲基四胺的加量为0.15％,间苯二酚的加量为0.05％,HPAM浓度为0.8％时,得到的冻胶强度在460 Pa·s以上,60 ℃、40天内不破胶不析水,表现出较好的热稳定性,同时具有很高的耐盐能力。岩心实验表明,挤入该溶液后,可以对高渗透岩心实行有效封堵,对渗透率为19 μm~2的岩心封堵率达98％以上。     

醛冻胶在地层酸化中的应用

由于醛冻胶的成冻pH值较低（pH值＜3）,因此可将其用于地层酸化,以解决酸化过程中的缓速与出砂问题。本文讨论了醛冻胶在油井酸化中的使用工艺及作用机理,同时通过室内溶蚀率测定及冲砂试验,评价了其缓速及防砂效果。结果表明：醛冻胶具有岩心溶蚀率低,固砂强度高,地层伤害低等优势,能同时达到缓速与防砂的目的。     

粉煤灰填充增强的聚丙烯酰胺/铬(Ⅲ)冻胶堵剂SZD-3

本文报道了粉煤灰填充的聚丙烯酰胺／铬冻胶堵剂SZD－3的研制和应用情况。堵剂SZD－3为由经乙醇和表面活性剂处理的聚丙烯酰胺、铬交联剂,粉煤灰按质量比7：3：100混合而成的粉剂,在现场配制成10％的悬浮液注入施工井粉煤灰填充堵剂SZD－3形成的冻胶,稳定性和承压强度均显著提高。将SZD－3用于孤岛油田7口注水井的调剖,获得了良好的效果,在本项研究中引用落柱法测量冻胶的承压强度。     

冻胶溶液在多孔介质中成胶性能的影响因素分析

油藏堵水和调剖的效果在很大程度上取决于冻胶溶液的动态成胶性。本文针对一类聚合物冻胶溶液,分别通过瓶试成胶实验、岩心流动实验和机械旋转剪切实验,研究了岩心中的稀释作用、滞留作用和剪切作用对冻胶溶液成胶性和成胶强度的影响。结果表明,冻胶溶液(3000 mg/L聚丙烯酰胺+3%交联剂+3‰助剂)在静态65℃条件下,可以形成中等强度冻胶。冻胶溶液注入到岩心后,在与地层水接触的前缘附近,受地层水稀释、孔隙中滞留和剪切三种因素的综合影响,溶液黏度损失率约95%,不能成胶;向采出液中另加入1.5%交联剂和1.5‰助剂,仍不能成胶。在注入端与冻胶溶液前缘之间,受孔隙中滞留和剪切两种因素的影响,冻胶溶液黏度损失率约70%,另加入1.5%交联剂和1.5‰助剂,可以成胶。在注入端附近,受多孔介质剪切作用的影响,冻胶溶液黏度损失约35%,可以成胶,所形成的冻胶强度降低。地层水稀释和孔隙中的滞留是影响该类冻胶溶液在油藏深部成胶的关键因素。对比无前置保护段塞、前置分子膜段塞和前置聚合物溶液段塞条件下,冻胶溶液在多孔介质中的成胶性发现,前置聚合物段塞可以减少地层水稀释和滞留对冻胶溶液组成的影响,有助于改善其成胶性。图8表2参11     

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     

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。     

间苯二酚在聚合物凝胶堵水技术中的应用

间苯二酚作为聚丙烯酰胺的优良交联剂已成功应用于油田聚合物凝胶堵水技术。本文综述了将间苯二酚应用于近井地带小剂量堵水作业、地层深部大剂量堵水作业以及地层内就地交联聚合物弱凝胶驱替作业的室内研究和现场应用成果。     

HPAM／有机钛弱凝胶调驱剂研制

在室内研制了一种可供较高温度、高矿化度油藏深部调剖用的HPAM/有机钛弱凝胶调驱剂.考察了组成变量和环境条件对弱凝胶形成及粘度的影响,得到了弱凝胶的典型配方如下(单位 mg/L);聚合物HPAM(M=1.8×107,HD=21%)1 000;有机钛交联剂J(以Ti4+计)300;交联延缓剂Y 150;稳定剂WD 50.用矿化度6.0×104 mg/L,含Ca2+ +Mg2+ 1 200 mg/L的水配成成胶溶液,适用pH值范围5.0-8.0,最佳pH值6.0,适用温度范围60-80℃,70℃成胶时间为3天,10天时粘度达到最高值(1 220 mPa·s),180天后保留粘度920 mPa·     

酸度对PAM／Cr（NO3）3系统成冻时间的影响及其机理

研究了酸度和温度等因素对ＰＡＭ／Ｃｒ（ＮＯ３）３系统成冻时间的影响以及Ｃｒ３＋水解聚合过程的特点，结合高价金属离子交联ＰＡＭ的机理，探讨了酸度影响ＰＡＭ／Ｃｒ（ＮＯ３）３系统成冻时间的原因。结果表明：降低ＰＡＭ／Ｃｒ（ＮＯ３）３系统的ｐＨ值和温度能有效地延长成冻时间，可以满足采油作业对延缓成冻的需要；Ｃｒ３＋离子的水解聚合作用较弱，速度慢，是决定成冻时间的控制步骤。     

高温高盐油藏调驱用低浓度AM三元共聚物／复合醛交联体系

实验研究了低浓度AMPS/AM/AMC14S三元共聚物/复合醛体系的组成和弱凝胶形成条件.由共聚物300-500mg/L,改进的复合醛交联剂300-500mg/L、热稳定剂200mg/L在高矿化度(1.6×105mg/L)、高钙镁离子(3500mg/L)油田采出水中配成的溶液,在70-95℃,pH值5.0-8.0条件下可形成弱凝胶,在90℃热老化180天后保有的粘度值在30-355mPa·     

疏水缔合聚合物/酚醛树脂冻胶反应进程及影响因素

本文研究的冻胶由疏水缔合聚合物HAP与酚醛树脂YG103交联而成。用流体流动行为指数n和零剪切黏度η0表征酚醛树脂冻胶成冻过程的流变行为,其交联过程分为诱导期、增长期和稳定期3个阶段,证实了冻胶的形成既有化学交联又有明显的物理交联。研究了HAP与YG103加量、温度、矿化度、pH值对冻胶成冻时间和冻胶强度的影响。成冻时间和冻胶强度分别用目测代码评价方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,HAP和YG103浓度越大、温度越高、矿化度越高,成冻时间越短,冻胶强度越高。无机盐对成冻体系的影响大小为:CaC l2MgC l2NaC l,当成冻体系的pH值在9~10时,成冻时间最短。为海上油田聚合物驱的深部液流转向提供理论基础和技术支持。图3表5参5     

岔河集油田岔15、39断块黄原胶调剖先导试验

为解决低渗透断块油田开发后期层间,层内矛盾引起的油井水淹问题,华北油田公司二采油厂于1998－1999年在岔河集油田的岔15,39断块开展了黄原胶调驱结合的先导性试验,室内总结了两个调剂配方,在岔15,39两个新块上进行了先导性矿场试验,结果表明两种配方都具有较好的改善注水井吸水剖面与增油降水效果,可以提高注水的利用率和油藏的油水采收率。