新型铬交联剂动态成胶临界浓度研究

运用1300万分子量和1900万分子量聚合物,DQ-8型交联剂配置成的铬凝胶体系在经过50目和100目筛网条件下,模拟不同剪切速率的情况下动态成胶浓度界限。实验表明:1300万分子量成胶临界浓度为500～700mg·L~(-1),体系中新型交联剂成胶临界浓度为80～90mg·L~(-1),新型交联剂配置的体系经过钢铁筛网的剪切后成胶时间有所延长,在6～10h之间,经过12d的检测后,成胶后铬凝胶体系粘度仍能保留在1000mPa·s以上,未成胶溶液粘度降至10mPa·s以下。     

铬微凝胶体系分流特性室内评价

针对聚合物驱及三元复合驱成胶时间不可控、封堵效果一般、开发成本较高的问题,采用室内岩心实验,对铬微凝胶体系进行评价,优选出不同渗透率级差对用的体系配方。结果表明:在相同交联剂浓度条件下,当渗透率级差小于4时,级差越大,分流效果越好;当级差大于4时,渗透率级差越大,分流效果越差;在渗透率级差相同的条件下,铬交联剂浓度越高,分流效果越好,改善层状非均质吸水剖面的效果越明显;封堵效果最好的体系配方为当渗透率级差为2:(HPAM1200mg·L~(-1)+Cr120mg·L~(-1));级差为4:(HPAM1200mg·L~(-1)+Cr120mg·L~(-1));级差为6:(HPAM1200mg·L~(-1)+Cr120mg·L~(-1))。     

萨南油田铬微凝胶体系静态成胶浓度界限室内评价

选取2 500万分子量聚合物,HD-4、HD-5型交联剂配制的铬微凝胶在未剪切的条件下分别对萨南油田铬微凝胶体系进行静态成胶浓度界限进行评价。实验表明:聚合物成胶最低浓度在350~400 mg/L,对应交联剂成胶最低浓度为80~90 mg/L,低浓度的铬凝胶体系成胶时间一般在24~36 h之间,成胶后体系粘度会显著上升,表明铬微凝胶体系成胶。     

化学剂组分浓度对聚合物凝胶成胶性能影响研究

为了更好的揭示聚合物凝胶体系的成胶规律,利用布氏粘度仪对不同化学剂浓度下聚合物凝胶体系成胶粘度及成胶时间进行表征。研究结果表明:凝胶体系随着聚合物以及铬交联剂浓度的增加成胶时间下降、成胶强度增加,硫脲作为稳定可以有效的延缓成胶时间而对成胶强度影响较小。综合考虑成胶时间及成胶强度,最佳的聚合物凝胶体系配方为浓度为2 500 mg/L的聚合物+质量分数为为0.3%的铬交联剂醋酸铬+质量分数分别为0.03%的硫脲。     

双尾疏水缔合聚合物弱凝胶成胶性能影响因素分析

针对常规聚合物不能耐高温高盐的特点,选用耐温抗盐的新型双尾疏水缔合聚合物(DTHAP)为弱凝胶主剂。研究了聚合物质量浓度、交联剂质量分数、温度、矿化度和多孔介质剪切等对凝胶体系成胶性能的影响;并用扫描电镜(SEM)对其微观结构进行探究。实验结果表明:弱凝胶的成胶时间、成胶强度可以通过调节聚合物和交联剂浓度来控制。在80℃下,聚合物质量浓度为1 000~2 250 mg/L,交联度质量分数为0.6%时,体系成胶时间1~6 d可调控,最大成胶强度能达到F级。该体系在温度为80~90℃,矿化度为2×104~8×104mg/L的条件下具有较好的成胶稳定性,经多孔介质剪切后仍具有较好的稳定性,SEM表明弱凝胶体系有致密的空间网络结构。结果表明,该体系能应用于高温高盐油藏。     

水质对弱凝胶调驱体系成胶性能影响因素研究

针对辽河油田高18块调驱体系成胶性差,调驱效果不理想的问题,对调驱体系配方浓度进行了筛选,认为凝胶中聚合物浓度范围在0.15%~0.2%,交联剂浓度的范围在0.15%~0.25%时强度最为理想。通过对弱凝胶体系的影响因素考查,配液水水质满足悬浮颗粒含量≤30mg·L~(-1)、粒径中值≤8μm、含油量≤20mg~(-1)、SRB≤10~2个·mL~(-1)、矿化度≤7000mg~(-1)时,调驱体系成胶性较好。     

调剖体系的性能评价

为评价油田清水配制污水稀释的调剖体系的各项性能,本文通过室内物理模拟实验,通过对铬交联深度调剖体系性能的评价,如粘度测定、阻力系数、残余阻力系数和封堵效率的计算等,可以得出油田清水配制污水稀释的调剖体系的成胶性能良好,随着调剖体系配方浓度的增大,调剖剂体系的成胶速度加快,成胶强度增加;能够保证调剖体系在地层中的成胶性能。聚合物浓度1000mg·L~(-1),交联剂浓度30~100mg·L~(-1),成胶时间延长,成胶粘度较弱,可以改善调剖体系在现场的注入性和在油层岩石中的流动性,能够在油田现场真正实现0.05~0.1PV级的深度调驱。低度交联调剖剂配方流动性好,可以用作深度调驱的主体段塞;成胶强度大的调剖剂配方成胶时间小于24h,成胶粘度较大,可以用作起封堵作用的后尾段塞。     

油田污水配制聚合物凝胶的适应性研究

从节能减排目的出发,新疆油田开始采用采出污水配制聚合物凝胶调剖体系。根据新疆油田石南21#站污水水质现状,对污水中的有害成分对聚合物凝胶体系(聚丙烯酰胺/有机铬交联剂)成胶性能的影响开展了室内评价实验。结果表明,矿化度及二价阳离子对成胶性能有一定影响,需控制矿化度在10 000~30 000 mg·L-1之间,Ca2+、Mg2+含量在200mg·L-1以内;还原性物质S2-、Fe2+对成胶性能影响很大,需分别控制在1mg·L-1及0.5mg·L-1以内;悬浮固体及原油对体系成胶性能影响相对较小。加入沉淀剂除去Ca2+、Mg2+,加入氧化剂除去S2-、Fe2+,可以增强聚合物凝胶体系成胶效果。该研究对于油田污水处理及改进聚合物凝胶体系配方具有重要指导意义。     

HPAM/Cr3+微凝胶体系在剪切状态下的交联

对HPAM/Cr3 微凝胶体系在静态和剪切状态下成胶过程进行了对比,并且考察了剪切速率、聚合物浓度、温度及聚合物溶液熟化时间对微凝胶成胶的影响。实验表明:与静态相比,凝胶体系在低剪切状态下成胶较快,成胶后的粘度也较低;剪切速率、温度、聚合物浓度及聚合物溶液熟化时间对剪切状态下微凝胶的成胶时间和成胶粘度都有很大影响。     

低温复合交联凝胶体系的制备与评价

针对春风油田低温、高矿化度的储层条件,以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主剂、J1和J2为交联剂制备了聚合物凝胶体系调剖体系。凝胶配方包括:1.0%HPAM、0.1%～0.5%无机交联剂J1、0.5%～2.5%有机交联剂J2、0.2%除氧剂D3。研究了聚合物浓度、交联剂浓度和矿化度对体系成胶时间及强度的影响。结果表明,该复合凝胶可在30℃下成胶,通过调节交联剂的用量可使成胶时间控制在10～72 h。当单独使用0.5%J1交联剂时,凝胶的黏度为9 756 mPa·s,当交联剂用量为0.5%J1、2.5%J2时凝胶黏度达到了28 576 mPa·s,复合交联的方法使凝胶性能得到大幅度提高。室内实验封堵率达到95.88%,表明该凝胶体系具有良好的封堵性能。     

复合铬高温暂堵剂体系影响因素分析

复合铬高温暂堵体系由部分水解聚丙烯酰胺、交联剂Y、交联剂G及破胶剂等添加剂组成。在120℃下通过测定成胶时间和破胶时间评价了聚合物、交联剂种类及浓度对暂堵剂体系性能的影响,确定暂堵剂配方为：0.4%～0.55%聚合物PAM-1＋0.2%～0.3%复配铬（G/Y=1～2）交联剂＋0.03%破胶剂。进一步考察了盐度、剪切、地层岩性对暂堵体系的影响。结果表明,在盐度小于25 000 mg/L时,盐度对暂堵体系影响不大;在经过诸如管线和岩心剪切后,该体系的粘度保持率依然很高,保持在83%左右;与空白实验比较,该体系在砂岩及碳酸盐环境下成胶时间及破胶时间、成胶强度基本保持稳定。     

影响弱凝胶体系成胶的因素

弱凝胶是由浓度（800～1000mg/L）的聚合物与交联剂形成以分子间交联为主,黏度在100～3000mPa·s之间,具有溶液三维网络结构的弱交联体系;具有成本低、成胶时间长,聚合物和交联剂用量低等特点。本文综述了聚合物性质、交联剂性质、pH值、温度、矿化度等因素对弱凝胶体系成胶的影响。     

东河油田深部调驱技术实验研究

针对东河油田油藏地层压力高、温度高和地层水矿化度高的特点,选用耐温耐盐聚合物SD7000研究并优化了适合该油藏的凝胶调驱体系,该体系配方为聚合物0.6%+高温交联剂0.3%+稳定剂0.08%+性能改进剂0.04%。评价了温度、矿化度、p H值三个因素对凝胶体系成胶性能的影响,结果表明:随着温度的升高,成胶时间变短,凝胶粘度先变大后变小;对p H值适用范围广,p H值在8~10时,成胶时间较短,凝胶粘度较大;随着钙离子浓度的增加,成胶时间变短,凝胶粘度基本不变;室内封堵实验表明,该凝胶体系封堵率达98%以上,具有一定的堵水作用。该研究对东河油田进一步提高水驱采收率提供了理论基础和技术支持,具有重要的指导意义。     

对于铬凝胶以及聚合物剪切后成胶效果的室内研究分析

随着聚合物驱油技术的广泛应用,地层中残留聚合物逐渐增多,对提高采收率的贡献值已是微乎其微,因此,如果能充分利用这部分聚合物,使其形成凝胶,封堵地层中的大孔道,将会大大改善聚合物驱后水驱的波及系数,从而进一步提高聚合物驱后的采收率。研究将M=3530万,HD=90.6%的聚合物HPAM和含C r3+2.4%的铬交联剂在模拟盐水中配制成胶液,在45℃的恒温条件下,30d内的粘度变化,最高粘度及其出现时间随聚合物浓度(1500,1800,2100m g/L)和聚铬比(25∶1,30∶1)而异。并研究聚合物浓度(800,1200,500m g/L),在受到不同程度的剪切作用后,按聚铬比15∶1配置成体系后,在45℃,15d内成胶效果的差异。     

缔合聚合物胶态分散凝胶体系研究

在高温、高矿化度条件下 ,使用低浓度缔合聚合物和有机铬交联剂 ,采用延迟交联技术 ,制备了耐温抗盐胶态分散凝胶体系。考察了聚合物浓度、交联剂浓度、延缓交联剂浓度、稳定剂浓度以及 p H值对体系粘度的影响。体系恒温 90℃经 90天老化试验后粘度仍保留在 5 0 0 MPa.s以上     

中深层调剖调驱用JRGW凝胶体系的研制

本文研制了双活性与三活性基团交联剂复合而成的JRGW凝胶体系,通过调驱剂流变性的评价,即采用振荡剪切的方法测定弹性模量G′值确定凝胶强度。实验发现复合交联剂其抗剪切后强度保留率可达85%。重点分析了矿化度、溶解氧、SRB菌对交联聚合物的影响,并提出了解决办法。其中使用螯合剂和抗盐聚合物消除高价金属离子不利影响,将矿化度对强度的影响降低至5%。加入杀菌剂较回注水暴氧可更好的消除SRB菌影响。使用调节稳定剂调节凝胶最佳成胶PH值(6.5),消除溶解氧影响,凝胶在95℃、120℃下静态稳定成胶可达11个月。综合分析通过调整聚合物分子量的办法,调整凝胶强度与初始粘度,满足油田现场需求。实验发现小分子量聚合物体系较降低大分子量聚合物浓度体系,注入效果将更为优异。     

海上油田残留聚合物再利用剂研究

海上油田聚驱后大量残留在地层中的聚合物随采出液大量产出,对环境造成了严重的污染。筛选出适用于海上油田残留聚合物的再利用剂驱替体系,再利用剂通过与地层聚合物发生交联反应,封堵高渗透层,控制含水。实验结果表明:驱替液中加入交联剂后,体系的粘度均能保持在5000mPa·s以上,当聚合物浓度大于800mg·L~(-1)时,交联剂对地层和聚合物的固定效果显著,在聚合物水驱的基础上加入0.2PV的交联剂后采收率提高了12.46个百分点。     

低毒弱凝胶体系稳定性的研究

用AP—P5、间苯二酚、硫脲、乌洛托品配制成低毒的弱凝胶体系,选用疏水缔合聚合物与间苯二酚／乌洛托品交联剂的凝胶体系,研究了其成胶条件及成胶性能。实验表明：由AP—P5聚合物的浓度为2500—4000mg／L配制的凝胶体系的成胶时间、强度可控,同时该体系在高速剪切下成胶强度能保持较大比例,其稳定性好。     

耐高温凝胶调剖体系成胶性能影响因素研究

通过优化聚合物及交联剂类型及比例，研究对凝胶体系成胶性能及耐温耐盐性能的影响，研制出了适用于高温高盐油藏的凝胶调剖体系，并获得了主要性能指标。实验结果表明，所研究的高温凝胶体系在温度140℃、矿化度50 000 mg·L^-1条件下，成胶强度高、稳定性好且脱水率低，满足海上油田调剖技术的应用需求。     

铝离子-聚合物凝胶调驱体系配方室内优选研究

铝离子-聚合物凝胶调驱技术是一种较为成熟的CDG调驱技术。从开展的调驱试验看,均取得了较好的增油效果,在相同的条件下,注剂成本低于单纯的聚合物驱油。由于A区水源矿化度高、钙镁二价离子含量高,导致注入液粘度低,注入浓度1350mg.L-1左右时,注入液粘度才达到45mPa.s,而萨南外试验区注入水配制的1200mg.L-1的聚合物溶液粘度则可达到66.0mPa.s以上。为此开展了室内研究工作,研究不同浓度铝离子-聚合物凝胶与不同水质的配伍性,研究表明配制水的矿化度越高,越难形成铝离子-聚合物凝胶;聚合物的分子量增大、溶液浓度增加、聚铝比降低,体系的粘度和转变压力增大,铝离子-聚合物凝胶越易于形成。随着体系中聚合物浓度的增加,采收率提高幅度增大,考虑到经济效益等问题,研究认为中分聚合物清水体系450mg.L-1、聚铝比30∶1为铝离子-聚合物凝胶体系可选配方,该数据为开展现场试验提供了理论依据。