阴离子型酸液胶凝剂的研制

介绍了制备阴离子型高分子量聚合物胶乳的技术路线和合成工艺,评价了合成产品的性能。用AMPS作阴离子单体,通过与一至两种非离子单体反乳液共聚反应,制得了固相含量高、分子量高、在酸液中能速溶的阴离子型高分子量聚合物胶凝剂。该产品具有耐热酸水解、耐热稀释、抗剪切、抗盐降解性能。     

酸化用胶凝剂DMC/AM的合成及性能评价

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）和丙烯酰胺（AM）为单体，采用水溶液共聚合的方式合成了一种酸液胶凝剂。研究了合成条件对该共聚物特性粘数的影响，并对该共聚物用作胶凝剂做了室内性能评价。     

耐高温酸液胶凝剂的制备及性能评价

两性离子胶凝剂具有价格低和合成方便的优点,并能基于胶凝剂之间的超分子作用提升酸液的黏度。为 了构造可长期应用于深度酸化压裂的胶凝酸体系,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、二 甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）等为原料,以自由基水溶液聚合法 合成了2 种两性离子胶凝剂PAAD1（AM-AMPS-DMDAAC）和PAAD2（AM-AMPS-DMC）。对胶凝剂的制备条 件进行了优选,考察了其在酸液中的酸溶时间、增黏性能和耐温耐剪切性。结果表明,2 种胶凝剂的酸溶时间低 于40 min,增黏性能较好。将PAAD1 和PAAD2 按质量比7∶3 复配后,酸液黏度（25 ℃、170 s^-1）可达39 mPa·s;在 160 ℃、170 s^-1下剪切90 min 后的黏度为15 mPa·s。相较于单一的胶凝剂,复配胶凝剂的增黏、耐温和耐剪切性 能更佳。     

酸化用酸液胶凝剂LY-1的性能

采用水溶液聚合的方法合成了酸化用酸液胶凝剂LY-1,并对其性能进行了评价。结果表明,LY-1具有良好的酸溶性、稳定性、抗盐性和缓速性。其在酸液中的溶解时间为75min;当胶凝剂在酸液中的质量分数大于1.5%时,胶凝酸黏度大于40.0mPa·s;随着温度升高,胶凝酸黏度降低,但在90℃时仍可达到30.2mPa·s;经过120min的剪切后,胶凝酸黏度仅下降4.0mPa·s;添加胶凝剂的体系持续反应80min后,残酸质量分数仍大于11%。     

一种四元丙烯酰胺共聚物的合成及性能

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵(AQ_(12))和乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)为原料,采用水溶液自由基聚合法合成了ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物,通过正交实验确定合成的最佳反应条件,利用FTIR对合成的聚合物进行表征,考察了ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物溶液的性质。实验结果表明,合成ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物的最佳反应条件为:反应温度为10℃,引发剂浓度为0.05%(x),单体质量浓度为25%(w),n(AM)∶n(AMPS)∶n(AQ_(12))∶n(VTEO)=95∶3∶1∶4,最佳的pH为7,在此条件下合成的ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物具有一定的耐盐性和抗温性能。     

阴离子型酸液稠化剂的合成与评价

阴离子型单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺（AM）共聚,探索了两者共聚的合成条件,研究了聚合方法、引发体系、引发温度、单体比例、单体浓度以及溶液pH值等因素对共聚物相对分子质量影响,使所合成的稠化剂在酸液中具有高稠化能力和良好的热稳定性;同时,以相对分子质量、剪切粘度和溴值为评价指标,研究了不同引发体系引发所得共聚物的性能。     

油基压裂液胶凝剂FAX-6的合成及性能

根据宝浪油田原油的组成和性质,拟定了原油基压裂液胶凝剂的合成方法及工艺。以五氧化二磷、短碳链烷基磷酸酯、高碳醇、中碳醇等为原料,采用两步法合成了胶凝剂产品FAX－6。室内评价结果表明,采用该剂配制的原油基压裂液具有较好的综合性能,可以满足宝浪油田压裂改造的需要。     

酸液胶凝剂CT1-6的合成及应用研究

本文采用先合成不饱和酸叔胺酯,再合成不饱和酸季铵盐,最后通过反相乳液共聚制备终产品的三步法合成工艺,得到了适用于油气田酸化的不饱和酸季铵盐与丙烯酰胺的水溶性无规共聚物乳液胶凝剂 CT1-6。评价结果表明,CT1-6在盐酸中能快速溶解,配制的胶凝酸具有良好的对热、剪切稳定性、缓速性好、滤失低、摩阻小,是一种新型的深度酸化工作液。以中试产品所进行的8口井现场试验均取得良好的酸化效果,其中川东地区5口井的增产效果十分显著,与此同时,一套适用于胶凝酸化施工的工艺技术已初步形成。     

可逆酸液转向剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,在交联剂和引发剂的作用下合成用于酸化的可逆转向剂。研究了单体物质的量比、单体用量、引发剂用量、交联剂用量、温度等因素对产物性能的影响,得出可逆转向剂的最佳合成工艺条件为:单体AM与AMPS的物质的量比为1∶1,单体用量为25%,引发剂用量为0.1%,交联剂用量为0.1%。此条件下合成的可逆转向剂性能优异。     

XP12-1系列耐高温酸化液胶凝剂的研制及其性能测试

本文作者采用聚丙烯酰胺进行阳离子改性合成了一种即能增加酸液的粘度又能提高其耐高温性能的酸化液胶凝剂XP1 2 - 1 ,并对其性能进行了测定。经实验室评价和现场试生产应用表明 ,该胶凝剂增稠性能优良 ,满足高温地层的酸化压裂要求。     

疏水缔合共聚物P(MPEGA-DMAEMA)的合成与性能评价

以甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯（MPEGA）和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用反相微乳液法合成了一种疏水缔合型共聚物P(MPEGA-DMAEMA)。采用FT-IR、¹H NMR、GPC手段对合成的共聚物进行结构表征,并评价了其水溶液性能。结果表明,合成的共聚物P(MPEGA-DMAEMA)具有较好的耐盐性;其水溶液表观黏度随剪切速率的增加急剧下降,呈现出假塑性流体的特点,剪切作用恢复后,表观黏度回升;共聚物质量分数一定时,其水溶液表观黏度随其中的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)质量分数的增加急剧下降。     

改进型酚醛树脂交联剂的合成与成胶性能

通过对活性酚醛树脂交联剂的合成方法进行改进,制得改进型酚醛树脂交联剂.该交联剂的的毒性低,稳定性高;而且从制备的凝胶体系性能来看,其成胶强度、热稳定性及抗盐性能均优于常规酚醛交联剂,适用范围更广.     

聚氧化乙烯胶凝剂的应用及增稠性能评价

以聚氧化乙烯为胶凝剂,20％盐酸为溶剂,以及其他助剂,制得胶凝酸体系。考察了除氧剂、交联剂及加量对胶凝酸体系粘度的影响,结果表明,聚氧化乙烯胶凝剂与其他添加剂具有良好的配伍性,具有良好的增稠效果。确定了可用于高温酸化的胶凝酸体系配方：聚氧化乙烯胶凝剂加量（质量分数,下同）为0．8％,除氧剂为0．1％Na2SO3＋0．02％MnSO4,苯酚交联剂加量为0．1％,其余为20％盐酸。     

预交联凝胶调剖剂的合成及评价

采用一次投料法合成用作预交联凝胶调剖剂的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物,简化了生产工艺,降低了生产成本;并考察了淀粉、交联剂及添加剂用量对共聚物产品吸水膨胀倍数、弹性及强度的影响。该调剖剂吸水膨胀倍数在20～60之间可调,吸水膨胀后强度大,粘弹性好。调剖驱油实验结果表明,该调剖剂效果良好。     

JST耐温抗盐聚合物冻胶体系的研究

所报道的JST聚合物冻胶体系 ,由分子量 1.2× 10 7～ 1.4× 10 7、单体质量比 7∶3的AM /AMPS二元共聚物、含有低分子量呋喃树脂、酚醛树脂、脲醛树脂及有机硅的交联稳定剂JL及潜在有机酸催化剂JC组成。由 90℃下的实验结果得到适宜配方如下 :0 .1%～ 0 .6 %共聚物 +0 .5 %～ 1.0 %交联稳定剂 +0 .0 2 %～ 0 .0 6 %催化剂 ,用淡水配制的胶液粘度 (室温 ,6 .6s-1)为 30～ 78mPa·s,成胶时间 4 8～ 12 0h ,冻胶粘度 4 .8～ 5 5Pa·s。实验配方胶液在 80～ 130℃下的成胶时间随温度升高而缩短 (96～ 6h) ,冻胶粘度则基本不变 (4 7.8～ 5 1.6Pa·s) ,耐温达 130℃(90d) ,抗盐 (NaCl)达 2 0 0～ 30 0 g/L ,抗钙达 2～ 3g/L。体系成胶时间可通过改变催化剂加量进行调节。在渗透率0 .15 6～ 2 .5 3μm2 的填砂岩心上 ,在 12 0℃下 ,低浓度 (0 .2 %～ 0 .3% )共聚物冻胶的堵水率为 90 %～ 95 % ,堵塞物的突破压力为 5 .0MPa/m ,高浓度 (0 .6 % )共聚物冻胶的堵水率为 99.99% ,堵塞物的突破压力达 14MPa/m。该冻胶体系可用于深水井调剖和深油井堵水。表 5参 3。     

HPAM/脲醛预缩聚物地下成胶体系及其选择性堵水性能

报道了在30～100℃的不同温度下凝胶化时间为3～45h的HPAM/脲醛预缩聚物地下成胶体系的基本配方共12个,所用催化剂有重铬酸钠+氯化铵(A)和过硫酸铵+乌洛托品(B)两种。适用于60℃的配方60A 1和60A 2的成胶时间,随配制水矿化度的增大(500～1.0×105mg/L)由18h和8h分别增加到76h和34h,形成的凝胶粘度超过1.3×104mPa·s。长99mm、水测渗透率1.33μm2的人造均质岩心,在注入60A 1配方物2PV并充分凝胶化后,突破压力为8.16MPa,残余阻力系数为1000,对水的封堵率达99.9%;60A 2在岩心中充分凝胶化的时间为3d;由2个岩心封堵前后水相和油相(煤油)渗透率的变化求得,60A 2的堵水率为99.10%和99.03%,堵油率为12.94%和13.01%,表现出了相当好的封堵选择性;水测渗透率分别为1.33,0.458,0.193μm2的并联三岩心组,水驱至残余油,注入60A 2配方物2PV并反应10h后注水驱油,注水压力由0.31MPa升至0.98MPa,原来不吸水的低、中渗岩心的流量分别达到0.14和0.23mL/min,高渗岩心的流量由0.43mL/min降至0.06mL/min,表明含残余油的高渗岩心在很大程度上被封堵;水测渗透率分别为0.193,0.456,1.33μm2的3个岩心串连,总长76.4cm的纵向非均质岩心,水驱至残余油,注入60A 2配方物0.2PV并反应10h后注水驱油,注入压力大幅升高,含水率下降,采收率     

PRD弱凝胶钻开液性能评价与试用效果

对研制出的一种新型PRD钻开液——PRD弱凝胶钻开液体系进行了性能评价。认为要控制好PRD弱凝胶钻开液的性能,流型调节剂PF-VIS的加量是关键;PRD弱凝胶钻开液的粘度随着剪切速率的降低而急剧上升,显示了其优良的井壁携砂带砂性能;PRD弱凝胶钻开液体系具有较好的高温稳定性;PRD弱凝胶钻开液体系在低剪切速率的高粘度,大大高于传统聚合物钻井液,有利于在大斜度井携带岩屑以及防止岩屑床的形成。PRD弱凝胶钻开液体系在NB35-2油田的成功试用,解决了传统PRD钻开液在应用中存在的振动筛跑浆和破胶难等问题。     

高温延缓型有机硼交联剂OB-200合成研究

从合成反应原理出发，考察了水基冻胶压裂液用的有机硼络合物交联剂的各项合成反应条件。得到了耐高温延缓型交联剂0B-200的最佳合成工艺。反应物的用量以体积计分别为：硼酸盐15％～20％，配位体(质量比1：7～10的葡萄酸钠和多元醇LB-2)35％，溶剂(体积分数0．25的丙三醇水溶液)45％～50％，催化剂为质量比10：2的稀土金属硫酸盐和Na0H，用量0．15％，反应温度60℃，反应时间3．5～4．0小时。有机硼0B-200／羟丙基瓜尔胶压裂液(5g／L HPG水溶液，交联比100：3)，交联时间在300～305s，冻胶的耐温性达143℃。图6表2参5。     

高温成胶可降解聚合物凝胶堵漏剂的研制与评价

以甲基丙烯酸酐对明胶进行季铵化改性,合成了一种可聚合改性明胶交联剂。基于热熔胶的热塑性,成功将引发剂包覆在热熔胶颗粒中,实现高温缓释引发。利用丙烯酰胺（AM）和自制交联剂（DGCL）为原料研发了抗高温可降解聚合物凝胶堵漏剂P（AM-DGCL）。利用核磁共振对自制交联剂进行了结构表征,并对凝胶的力学行为、封堵能力和破胶性能进行了测试。结果表明,P（AM-DGCL）凝胶堵漏剂成胶时间随热熔胶引发剂胶囊浓度的增大而缩短,随温度的增加,成胶时间逐渐减少,150℃高温下成胶时间在2～13 h可调;P（AM-DGCL）表现出优良的力学性能,断裂延伸率达1279%,拉伸强度为0.0425 MPa ;由于起化学交联作用的交联剂DGCL本身具有可破胶性,在高温和破胶剂的作用下P（AM-DGCL）凝胶16 h破胶率达95%以上,保证了储层漏失封堵后的反排能力。      

一种成胶时间可控的无机凝胶调剖体系的研究及应用

针对中原油田高温高矿化度的特点,研制了一种能缓慢释放氢离子的颗粒控制剂,它可以直接加入到硅酸钠溶液中,并能控制硅酸钠溶液的成胶速度;讨论了水玻璃稀释体系成胶速度的影响因素及其在小岩心中的封堵性能。结论是：成胶时间随硅酸钠含量的增大或温度的上升而缩短;该体系不仅在岩心中具有较好的封堵性能。同时在现场应用中已取得较好的试验结果．是一种性能优良的调剖体系。