疏水缔合聚合物作为酸液稠化剂可行性研究

本文以高温高压碳酸盐岩油藏酸压为切入点,利用疏水缔合聚合物所独有抗温、抗盐、高效增稠的特点合成一种新型疏水缔合聚合物。通过大量的室内实验证明了合成的阳离子缔合聚合物用做酸液稠化剂是完全可行的并有很大的优点。缔和聚合物较非缔合聚合物而言是一种比较好的酸液稠化剂。     

合成聚合物压裂液稠化剂的研究进展

水力压裂已经成为一种改造油气层的重要方法,是油气井增产、注水井增注的有效措施。压裂液的性能好坏直接影响压裂施工的效果,合成聚合物压裂液稠化剂具有增稠能力强、悬砂能力强、对细菌不敏感、冻胶稳定性好、无残渣、对地层低伤害、低成本等特点,成为国内外研究的热门方向。合成聚合物主要包括丙烯酰胺类与聚乙烯醇类等,对丙烯酰胺类稠化剂研究主要集中在低分子量、酸性交联、疏水缔合以及提高抗温耐盐抗剪切性四个方面。     

新型耐盐聚合物压裂液的合成及其性能

压裂在非常觃油气开发过程中是常见的,压裂液的选择在整个施工过程中是重要的一环,压裂液的发展已经有几十年,但是目前的压裂液的耐温耐盐性能不够好,不够稳定。用合成四元耐盐聚合物(AADMC)作为水力压裂的稠化剂,引入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和功能单体十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(DMAAC)来增强聚合物的耐盐和耐温性,结果表明稠化剂浓度相同时,合成的AADMC比市场的PAM-10溶液表现出更好的表观黏度,在高矿化度下表现出比聚丙烯酰胺类PAM-10更好的耐盐型,在3.5%(wt)的含盐量条件下,依然保持较高的黏度。在160℃剪切120 min,黏度始终维持在50 mPa·s以上,满足160℃高温下使用。     

抗盐聚合物驱油效果评价及现场应用

本文通过前期对抗盐聚合物增粘性、粘度稳定性、抗剪切性、粘弹性等性能指标评价的基础上,优选出综合性能表现相对最好两种抗盐聚合物,与普通聚合物开展了驱油效果对比物理模拟实验,筛选出了性能最优的LH2500抗盐聚合物应用于现场试验。截止2018年11月,试验区阶段提高采收率16.7%,注入孔隙体积倍数相同条件下比普通聚驱采收率多提高6.6%,预测最终提高采收率19.6。因此,应用新型抗盐聚合物是降低聚合物用量、改善开发效果的有效途径。     

抗盐聚合物配制三元体系性能评价

为解决三元体系中提高聚合物浓度保粘度的问题,引入了新型抗盐聚合物配制三元体系。抗盐聚合物是具有刚性基团和疏水基团新型功能单体,具有更好的抗盐和增粘作用。本文通过对6种不同分子量抗盐聚合物三元体系的增粘性、界面张力、粘度和界面张力稳定性和驱油效果进行研究,并与2500万普通聚合物三元体系性能进行比较。结果表明,TS800、HLX1200、HLX1600和HLX1900四种抗盐聚合物三元体系增粘性好。三元体系粘度为40m Pa·s和60m Pa·s时,石油磺酸盐浓度为0.3%、碳酸钠浓度为1.2%的抗盐聚合物三元体系均可达到超低界面张力。抗盐聚合物三元体系的粘度稳定性好,界面张力均能够达到超低界面张力10~(-3)m N/m。在相同浓度下,LHX1900抗盐聚合物三元体系驱油效果比2500万普通聚合物三元体系驱油效果高3.79个百分点。相同粘度下,LHX1900抗盐聚合物三元体系驱油效果比2500万普通聚合物三元体系驱油效果高2.97个百分点。     

高温海水基压裂液研究与开发进展

随着压裂研究方向的深入和作业方向的多元化,应用海水进行海上压裂是压裂技术发展趋势下的必然要求。与此同时,研究与开发适宜于海上油气藏的高温海水基压裂液,是降低压裂施工成本,提高施工效率和满足压裂增产的关键。国内外在高温海水基压裂液的研究中,主要研究了天然聚合物压裂液、黏弹性表面活性剂压裂液和合成聚合物压裂液三大方面。天然聚合物压裂液由于受酸碱性和高温的影响,超过160℃时耐温耐剪切性能明显不足。黏弹性表面活性剂由于耐温性能较差,限制了在高温海水基压裂液中的应用。合成聚合物由于分子量和改性基团的可控性,展现了较好的应用前景。研究与开发速溶耐温耐盐型的聚合物稠化剂以及高温海水基压裂液体系,是高温海水基压裂液的重要研究方向。     

耐245℃超高温压裂液稠化剂的制备与性能分析

采用主链基团AM、强水解基团AA、杂原子耐温型基团AMPS、梯型聚合物单体NVP和大位阻基团DMAM,通过水溶液聚合,合成了耐温245℃以上的新型AM/DMAM/AMPS/AA/NVP五元聚合物压裂液稠化剂,考察了单体浓度、聚合pH、引发剂用量和聚合温度对反应后胶块性质的影响,通过高温流变仪分析其耐温耐剪切性质。结果表明,优化的AM/DMAM/AMPS/AA/NVP五元聚合物稠化剂合成条件为:聚合单体水溶液浓度为30%,聚合pH为8,引发剂(NH_4)_2S_2O_8和NaHSO_4比例为1∶1,引发剂占单体总质量为0.2%,聚合温度为10～20℃,反应时间8 h。五元聚合物适合作为耐245℃超高温压裂液体系的稠化剂使用。     

耐高温压裂液及其添加剂研究进展

我国在深层油气井高效勘探开发方面取得了显著进步,储层改造作为高温深层勘探开发核心"利器",对压裂液提出了强劲需求.高温油气田储层水力压裂的液体体系主要分为两种:天然生物胶压裂液和人工合成高分子压裂液.耐高温压裂液体系主要由耐高温稠化剂、耐高温交联剂和温度稳定助剂等添加剂组成.基于室内研究与大量文献基础上,综述了近年来耐...     

水滑石插层降失水剂的制备和性能研究

随着石油开发逐渐转向陆地深层、超深层,固井工程对油井水泥降失水剂的要求越来越高,降失水剂在高温高盐地层依然需要具备良好的控水特性.为了满足油井水泥降失水剂耐高温的性能,将有机聚合物降失水剂与新型无机材料水滑石结合起来,研制出一种耐高温耐盐的新型油井水泥降失水剂.选择2-丙酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯磺酸...     

油气田管道涂料的研究与应用

地下深层石油管道所受到的腐蚀是多种因素综合作用的结果,腐蚀严重,防护困难,损失巨大。通过导入纳米技术对航天工业所使用的高分子聚合物进行复合改性的研究,开发出适用于地下深层原油及天然气采输管道所需要的高硬度耐磨蚀、耐高温高压热蒸气渗透腐蚀、耐沾污不积垢等高性能的防护涂料,经在新疆克拉玛依油田应用试验,获得了满意的效果,为地下高含硫量油气开采设备提供了良好的保护。     

耐温抗盐缔合聚合物的制备及性能评价

在丙烯酰胺、丙烯酸的基础上引入抗盐、耐温性能的N-芳基丙烯酰胺(N-AAM)和增粘、增溶性能的甲基丙烯酰氧乙基二甲基烷基溴化铵(MADA),从而实现聚合物耐高温高盐性能与其溶解性、增粘性的有机统一,其结构经红外光谱(FTIR)表征证实。评价了耐温抗盐聚合物(ATSP)的增粘、耐温、高温高盐长期稳定性、驱油等性能,并通过ESEM得到了其在高矿化度下的微观形貌。结果表明,耐温抗盐聚合物增粘、耐温性能优良,在高温高盐条件下稳定性好,聚合物驱及后续水驱的采收率为9.9%。     

阳离子型聚合物稠化剂的合成与性能评价

以丙烯酰胺、30%丙烯酰胺/甲叉双丙烯酰胺(29∶1)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、十六/十八烷基二甲基烯丙基氯化铵为主要合成单体,聚合引发剂为水溶性2,2-偶氮二(2-甲基丙基脒)二盐酸盐,合成疏水缔合型阳离子聚合物稠化剂(PASM)。对产物进行结构表征及性能测试,结果表明,稠化剂PASM的临界缔合浓度为0.5%,分子量为417.3×10⁴,耐Na⁺和Ca²⁺能力强,并且随着矿化度的增加,起初体系的粘度呈现出上升趋势,表现出优异的增稠性能。低浓度使用状态下即可达到较好的防膨效果,悬砂性能优异,经过硫酸铵破胶后无残渣,破胶液不会对地层造成二次伤害,具有广阔的工业化前景。     

海上油田耐温耐盐聚合物驱油剂设计

通过对国内外驱油剂发展的介绍以及各种丙烯酰胺产品的对比,对海上油田用聚合物驱油剂在耐温耐盐和热稳定方面进行了分子设计,得出了海上用聚丙烯酰胺的基本特点,确立了以丙烯酰胺为主体,接枝功能单体的方法,合成耐温耐盐的产品。在室内通过一系列实验最终开发出一种耐温耐盐性能良好的聚合物产品,而且2个月的热稳定性能够达到75%以上,对地层伤害很小。产品的主要性能指标为:在85℃、配制水矿化度32000mg/L条件下(钙镁离子浓度1000mg/L),开发的耐温耐盐聚合物产品2000mg/L浓度时的粘度≥20mPa.s,两个月热稳定性≥75%(粘度保留率)。     

胜坨油田耐温抗盐水膨体的合成与应用

针对胜坨油田温度高、矿化度高等地质特点 ,从聚合物分子设计的观点出发 ,选择合适的聚合物、交联剂、交联促进剂、无机支撑剂等化学剂 ,合成了一种融有机体系和无机体系为一体的新型耐温抗盐预交联水膨体 ,用正交实验法优化了预交联水膨体配方。结果表明 ,合成的预交联水膨体耐温 (12 0℃ )、耐盐 (1 8× 10 4mg/L) ,而且具有较高的强度、强吸附性、良好的热稳定性和化学稳定性。现场试验表明 ,调剖后增油效果明显。     

基于自组装的两亲聚合物驱油体系研究进展

两亲聚合物分子在水溶液中能够通过疏水链段间的疏水缔合作用自组装形成疏水微区、超分子聚集体乃至三维动态交联网络,相较于普通高分子聚合物,其具有更强的体系增黏能力、更优越的耐温、耐盐及抗剪切性能。然而,随着油田开发的不断深入,油田对两亲聚合物驱油体系不断提出新的、更高的要求。为此对两亲聚合物分子结构、参数、多分散性、复配方式、外界因素等对驱油体系性能的影响研究进展进行综述,并对两亲聚合物驱油体系未来的发展方向提出了展望和建议,以期为相关研究提供参考。     

一种深层页岩储层耐温耐盐滑溜水体系研究

深层页岩储层具有埋藏深度大,地层温度高,敏感性强等特点,在大规模、大排量为典型特点的体积压裂过程中,存在液体施工摩阻高、施工压力高,携砂性能弱、加砂难度大,液体性能差、储层伤害严重等问题,成为制约深层页岩气有效开发的重要障碍。笔者针对以上问题,开发了一种HYR11乳液型耐温耐盐滑溜水体系,具有快速溶解、配伍性好、储层伤害程度低、降阻率高等优点,现场实践取得了良好效果。     

超支化压裂液稠化剂的制备及评价

以二乙醇胺（DEA）、丙烯酸甲酯（MA）、三羟甲基丙烷（TMP）、顺丁烯二酸酐（MAH）为原料，合成了一种端羧基超支化大单体HPAE-C。并以HPAE-C、丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体，在水溶液中进行自由基聚合得到一种四元共聚物稠化剂PHPAE-C。通过FTIR和1HNMR对其结构进行表征。评价了超支化稠化剂的溶液性质和交联性能。结果表明，稠化剂质量浓度为3000 mg/L（剪切速率为7.34 s-1，25℃）时，溶液表观黏度可达846.7 mPa·s，升温至90℃时，黏度仍为570 mPa·s，并且在Na+质量浓度为6000 mg/L、Ca2+和Mg2+质量浓度为600 mg/L时表观黏度仍能达到300mPa·s以上，说明PHPAE-C具有良好的增黏、耐温、耐盐和抗剪切性能；在交联比m(聚合物水溶液)∶m(乙酰丙酮锆)=100∶0.06、交联温度为55 ℃、pH=5时交联效果最佳。并对交联效果最佳的压裂液进行了性能评价，结果表明，在120℃、170s-1下剪切80 min后，该体系的表观黏度可达到450 mPa·s左右，并且是一种具有良好悬砂、破胶性能的低伤害压裂液体系。     

高矿化度水质条件下低分抗盐聚合物适应性评价

本论文针对现场在用高矿化度污水(8000mg/L)开展低分抗盐聚合物适应性评价,主要进行了浓粘关系、粘度稳定性、抗盐性、流动性及驱油效果实验等评价,实验结果表明:高矿化度条件下低分抗盐聚合物增粘性较好,粘度稳定性优于中分聚合物,具有较好抗盐性,注入性能良好,具有明显的降低多孔介质渗透率的能力;人造岩心提高采收率效果好于中分聚合物。     

抗盐聚合物配制弱碱三元体系驱油体系性能研究

针对P-1、P-2、P-3三种抗盐聚合物与常规高分聚合物配制石油磺酸盐弱碱三元体系,开展了弱碱三元体系的界面活性、粘度和界面张力的稳定性、注入能力和驱油效果等室内评价工作。评价结果表明:与常规高分聚合物相比,抗盐聚合物配制的石油磺酸盐弱碱三元体系增粘效果好,阻力系数大,驱油效果好。     

低渗透储层用非交联缔合结构型压裂液研究及应用

地处鄂尔多斯盆地长庆油田属于典型的低渗、超低渗储层,目前储层改造所使用的胍胶类压裂液破胶后残渣含量高,储层伤害率高,一定程度上影响了储层改造效果。本文结合长庆低渗透储层特征,采用有机聚合物作为稠化剂,配套形成了一种适合于长庆低渗透储层的非交联缔合结构压裂液,该体系稠化剂增粘能力强,耐温耐剪切效果好,破胶后残渣含量低100mg·L~(-1),岩心基质渗透率伤害小于10%,体系性能良好。该非交联缔合结构型压裂液在长庆油田重点区块现场试验16层段,试采日产油达20t·d~(-1)以上,改造效果明显,表现出良好的适用性。