胶态分散凝胶表征方法综述

从胶态分散凝胶的开过程出发，阐述了用分子经典理论和方法表征聚合物凝胶出现偏差的原因，讨论了国内外评价胶态分散凝胶性能的评价方法及其各自的特点。     

具有最低地层伤害和突出降滤失性能的有机可溶聚合物

微凝胶结构的合成聚合物具有突出的滤失控制能力和最小的储层伤害特性，其性能堪与0BM／SBM钻井液体系相媲美。对聚合物结构及流体溶解度的优化可以得到一种多功能、经济有效的滤失控制剂。聚合物所具有的独特微凝胶结构使该聚合物颗粒能够膨胀、堆积，形成薄而致密有效的泥饼。在生产过程中，微凝胶颗粒能够在剪切应力作用下变形，使得该聚合物在地层流体作用下能够有效地从孔隙返出（这比非变形的处理剂更有效），从而降低了对产层的伤害。该聚合物能够对钻井液的流变性产生影响，在所要求的条件下提供较低的剪切黏度。本文给出了室内和现场应用的渗透率恢复数据，从数据可以看出，该有机可溶聚合物钻井液体系对地层伤害很小，从而验证了其有效性。给出了在类似化学结构基础上改进的聚合物的数据，表明该改进聚合物能够在温度更高的极端条件下使用。     

交联聚合物应用于油田开发的机理研究与性能评价

本文阐述了交朕聚合物在油田开发中的应用。介绍了实验室评价凝胶的内容和方法。讨论了铬离子和铝离子交联线型聚合物形成凝胶的机理，并对比了合成聚合物和生物聚合物的性质，着重讨论了聚丙烯酰胺和黄胞胶的优缺点。     

聚合物凝胶堵漏技术研究进展

介绍了近年来国内外聚合物堵漏材料的研究应用及发展状况，聚合物凝胶堵漏的施工工艺以及聚合物凝胶为主的堵漏材料的各种实验评价手段。经分析对比发现：采用不同装置评价得到的聚合物凝胶堵漏性能差异很大，聚合物堵漏材料堵漏技术的施工工艺严重影响聚合物凝胶堵漏的成败，施工前要分析井漏发生的原因，确定漏层位置、类型及漏失严重程度，建立科学的施工设计，精心施工，堵漏浆液的配制必须按要求保质保量，确保聚合物堵漏剂能够进入漏层，发挥功效。虽然聚合物凝胶堵漏技术处理井漏已获得一些成功，但仍然没有根本解决裂缝性、溶洞性地层严重井漏问题，其堵漏机理的研究还处于初步阶段，还没有形成统一的标准，聚合物堵漏技术的机理研究还需进行大量的工作。     

用于油层深部处理的胶态分散凝胶

该文重点介绍了用于油层深部处理的胶态分散凝胶特性，阐述了胶态分散凝胶强度的评价方法，分析了胶态分散凝胶性能的影响因素。评价中未采用一般评价凝胶强度的方法，而是采用了转变压力法。文中通过对油田常用的六大类聚合物实验的研究，发现部分水解聚丙烯酰胺和ＡＭＰＳ形成胶态分散凝胶效果较好，其它聚合物则没有形成胶态分散凝胶，并进一步研究了聚合物形成胶态分散凝胶的条件。美国２９个油田对胶态分散凝胶进行了现场应用，提高原油采收率１．３％～１８．２％，且所需成本较低     

用于油层深部处理的胶态分散凝胶

该文重点介绍了用于油层深部处理的胶态分散混胶物性，阐述了胶态分散凝胶强度的评价方法，分析了胶态分散凝胶性能的影响因素，评价中未采用一般评价凝胶强度的方法，而是采用了转变压力法，文中通过对油田常用的六大类聚合物实验的研究，发现部分水解聚丙烯酰胺和ＡＭＰＳ形成胶态分散凝胶效果较好，其它聚合物则没有形成胶态分散凝胶，并进一步研究了聚合物形成胶态分散凝胶的条件，美国２９个油田对胶态分散凝胶进行现场应用，提     

堵漏型聚合物凝胶材料研究与评价

聚合物凝胶在油气井钻井过程中具有独特的排水堵漏作用。选择聚丙烯酰胺作为成胶剂，采用三价铬和酚醛作为交联剂，利用常规方法研究了聚合物凝胶的组成和性能，实验研究了聚丙烯酰胺分子量及浓度、交联剂类型和浓度对聚合物凝胶性能的影响，得出聚丙烯酰胺交联凝胶成胶最佳配比关系为：聚丙烯酰胺浓度为0．8％、铬交联剂加量为120mg／L、交联温度为60℃。在此基础上对影响凝胶成胶性能的主要因素进行了探索实验，结果表明：水质对聚合物凝胶影响较小；pH值对凝胶的影响显著，在pH值为8时形成的凝胶粘度、稳定性较好，随着pH值升高，交联速度变快，成胶时问缩短；当盐浓度过高时，体系成胶性能变差，尤其是钙离子浓度高时，易形成果冻型块状沉淀。实验表明，聚合物凝胶时间的延长粘度损失小，具有稳定性好，流动性好等特点。通过高温高压失水仪砂床堵漏实验进一步证明，聚合物凝胶与其它堵漏材料配合，能够起到封堵漏层的良好作用。     

梳形聚合物凝胶与普通聚合物凝胶性能对比

分别用梳形聚合物(M=2300×104)和普通聚合物(M=2200×104)配制梳形聚合物凝胶和普通聚合物凝胶,对比了两种凝胶的成胶特性、流变参数、微观结构和驱替效果。结果表明,两种凝胶的成胶间均为24 h,30℃下老化30 d后,普通聚合物凝胶和梳形聚合物凝胶的体积缩小率分别为1.2%和0.9%,热稳定性良好。成胶前,梳形聚合物凝胶的假塑性和增稠性高于普通聚合物凝胶;成胶后,梳形聚合物凝胶的弹性高于普通聚合物凝胶,且微观结构密实。岩心经梳形聚合物凝胶和普通聚合物凝胶封堵后,水驱采收率增幅分别为24.61%和21.64%,梳形聚合物凝胶的增油效果较好。     

聚合物微凝胶的研制及配方筛选

用大庆产聚合物和柠檬酸铝配制成微凝胶。聚合物的分子量为１２００万，溶家度为１０００ｍｇ／Ｌ。在大庆油田地层条件下，通过对不同柠檬酸铝浓度下微凝胶粘度，阻力系数的测量，给出了微凝胶的配方 。     

等成本下聚合物及凝胶驱油效果

聚合物驱、凝胶驱是我国陆上油田最主要的两种驱油体系,为考察等成本条件下聚合物和凝胶驱的驱油效果,采用三联填砂岩心管,模拟了不同浓度的聚合物驱、凝胶驱及聚合物-凝胶组合驱的采收率增幅,以及聚合物-凝胶交替注入工艺对采收率增幅的影响。研究结果表明:对于较均质油藏,相同药剂成本的低浓度聚合物驱、高浓度聚合物驱、低浓度凝胶驱及聚合物-凝胶组合驱采收率增幅差异不明显,单纯高浓度凝胶驱采收率增幅略小;对于非均质油藏,等成本凝胶驱及凝胶-聚合物驱组合采收率增幅明显大于单纯的聚合物驱或凝胶驱,其中凝胶-聚合物组合驱采收率增幅最大。等成本的凝胶-聚合物组合驱交替注入对采收率增幅有显著影响,其中凝胶-聚合物组合驱4次交替注入采收率增幅最明显。图3表2参10     

缓冲法控制交联聚合物弱凝胶成胶时间

弱凝胶调驱技术是将聚合物与交联剂以及添加剂以单液法的形式注入地层，从而达到深部调驱的目的。针对现有交联聚合物弱凝胶体系的成胶时间过短、不能满足现场深部调驱的要求，通过采取在交联聚合物弱凝胶体系中加入缓冲溶液，借助缓冲溶液对弱凝胶体系ｐH值的调节作用，来达到调节交联剂的成胶时间的目的。通过L9正交实验，并将得到的数据进行极差分析和归一化处理，得出各个反应条件对成胶时间影响程度顺序为：溶液的pH值（因素B）＞交联剂用量（因素A）＞温度（因素C），并且酸性（pH＜7）条件下,成胶时间较长。最后选用５种不同pH的HAc-NaAc缓冲溶液对L-2/HPAM交联聚合物弱凝胶体系的成胶时间进行调节，可以将这一体系的成胶时间从42～384 h进行控制，而成胶强度基本不变化。这达到了用缓冲法来控制交联聚合物弱凝胶体系成胶时间的目的。     

弱凝胶的特性与影匿现象

对弱凝胶进行定义，分别从螯合理论、离子水化理论和空缺稳定理论分析讨论了弱凝胶的延缓成胶机理、增粘性、易脱水的特点。认为聚合物和交联剂间弱的相互作用力（交联键、配位键、氢键和聚合物分子间的相互缠绕）和水化层的存在使其具有流动性。弱凝胶是一种影匿现象。     

调剖用聚合物凝胶体系

介绍5种有代表性的聚合物凝胶体系,主要讨论调剖用聚合物凝胶体系的特点和应用范围.指出了聚合物凝胶体系的几个重要性质及两种类型凝胶体系的凝胶机理,举出了聚合物凝胶体系的现场试验及应用情况.     

新型多功能复合凝胶堵漏性能评价

文章系统地介绍了一种能有效对付在钻井中常见的井漏问题的新型多功能复合凝胶堵漏材料。纯粹的聚合物凝胶力学强度相对较低，而新型多功能复合凝胶的力学强度相对较高，能有效的解决井下地层漏失。在纯粹的聚合物凝胶中添加刚性无机材料制备成的复合凝胶堵漏材料有着独特的堵漏机理：复合凝胶聚合物分子链段上的功能性基团能与刚性无机材料有着特殊的相互作用--在凝胶体系内的刚性无机材料起到了增强凝胶刚度与强度的作用；井下岩石与凝胶产生较大的静切力，这两方面的共同作用从而能有效的保证复合凝胶堵漏成功。在凝胶中加入桥接堵漏材料和刚性无机材料后，更能有效地解决超大裂缝的漏失问题。     

油／水流经聚合物凝胶时孔隙尺寸变化规律

高含水是石油工业面临的主要问题。控制含水的方法之一就是向近井地带注入聚合物凝胶。但注入聚合物凝胶这一方法并非总是非常成功，也有一些失败的例子，部分原因是对凝胶能明显降低水相渗透率而对油相渗透率影响较小的准确机理还不是很清楚。为了阐明不成比例的渗透率降低(DPR)的基本机理，通过采用聚合物本体凝胶和充填凝胶的微观模型开展了一系列的油水流动试验。在不同试验条件下进行聚合物弱凝胶的流动试验，如恒压、恒速和变水头渗透率测量法，获得了凝胶的渗透率。凝胶渗透率按幂律定律随流速而变化，并比速度小几个数量级。这一事实对油水均存在，只是系数和指数不同而已。水流经凝胶体正如水流经孔隙介质一样。而油以非混相的油滴或细丝形式挤出。目前已研究了这种流动的定量数学模型。     

不同剪切方式对聚合物溶液及凝胶性能的影响

摘要：考察了吴菌搅拌器、筛网（TGU转变压测定装置）、人造岩心及普通搅拌器等不同剪切方式下,4种驱油体系的动态性能。这4种体系是：抗盐聚合物（梳状聚合物）KYPAM溶液,疏水缔合聚合物AP—P4溶液,KYPAM／醋酸铬凝胶（有机铬凝胶）及KYPAM／间苯二酚／甲醛凝胶（酚醛凝胶）,其黏度分别为139、170、143及260mPa·s（66℃,51／s）。在吴菌搅拌器的高速剪切下,有机铬凝胶和酚醛凝胶的网状结构完全被破坏,抗盐聚合物溶液黏度保留率最高,疏水缔合聚合物其次。聚合物溶液通过筛网后黏度损失很小,有机酚醛凝胶通过筛网时发生剪切变稀,有机铬凝胶堵塞筛网严重。与聚合物溶液及酚醛凝胶相比,有机铬凝胶注入岩心困难,不能在岩心中运移,酚醛凝胶虽能在岩心中运移但黏度损失严重,聚合物溶液从岩心流出后黏度保留率较高。在搅拌器搅拌条件下,有机铬和酚醛凝胶液的成胶受到影响,不能形成整体凝胶。图11表3参4。     

高分子材料在采油工程中的应用与展望

简介了由中石油集团公司科技发展部和高分子材料工程国家重点实验室合办的油田高分子材料研究室（设于四川大学高分子研究所内）20余年来在油田化学领域取得的成果。指出国内外提高采收率用聚合物方面的研究工作近期主要集中在改性共聚物和聚合物凝胶两方面。分3大类逐一介绍了该研究室研制、开发的提高采收率用聚合物：（1）采用超声波辐照技术合成的嵌段／接枝聚合物；（2）具有特殊相互作用的聚合物，包括疏水缔合聚合物，分子复合型聚合物，两相离子型聚合物及HPAM弱凝胶；（3）高分子表面活性剂。从建立提高采收率基础理论和理论储备出发，建议研究开发耐温耐盐聚合物，具有潜在应用背景的高分子表面活性剂，高性能油田污水处理剂及输气管道用高分子材料及管道制造技术。参15。     

新型裂缝性低渗透油藏堵水剂的研制

裂缝性低渗透油藏堵水作业中,堵水剂会沿着裂缝向地层中漏失。针对此问题,研制出一种新型堵水剂。该堵水剂通过在地面条件下发生微弱的一次交联,形成三维网状结构的一次交联聚合物弱凝胶,降低了堵水剂在裂缝中的漏失率。一次交联聚合物弱凝胶在地层温度下缓慢发生二次交联,形成高强度的二次交联聚合物凝胶。考察了影响一次交联聚合物弱凝胶和二次交联聚合物凝胶性能的因素。通过组分及其用量的筛选,得到了一次交联聚合物弱凝胶和二次交联聚合物凝胶的基本配方。     

两种耐温聚合物凝胶分子聚集态及性能对比

针对高温油藏特点,利用仪器检测和理论分析方法,对比研究了“SNF”和“两性”两种耐温聚合物凝胶的分子聚集态及性能.结果表明:“SNF”聚合物凝胶的分子聚集态呈“局部性”网状结构,“两性”聚合物凝胶的分子聚集态呈“区域性”网状结构;“两性”凝胶体系中聚合物分子线团尺寸大于“SNF”凝胶体系中聚合物分子线团尺寸,“两性”凝胶体系中聚合物分子线团分布均匀性较好,而“SNF”凝胶体系中聚合物分子线团分布较散;与“SNF”聚合物凝胶相比,“两性”聚合物凝胶的热稳定性和黏弹性较优,阻力系数和残余阻力系数较大;“SNF”聚合物凝胶交联反应以“分子内”交联为主,“两性”聚合物凝胶交联反应以“分子间”交联为主.     

可控化聚合物凝胶堵漏材料的研究进展

现今钻井过程中的井漏问题严重,聚合物凝胶堵漏材料具有高黏弹性、可变形性的优势。但是,聚合物凝胶堵漏材料成胶不可控,严重制约了其在钻井堵漏中的应用。综述了可控化聚合物凝胶堵漏技术的研究进展、刺激响应聚合物凝胶材料的类型与作用机制及其在可控化凝胶堵漏方面的应用前景,总结出延迟交联、微胶囊化、触变自愈合、剪切响应成胶以及离子诱导成胶等刺激响应聚合物凝胶堵漏材料日益成为现今可控化堵漏材料研究的热点;同时,刺激响应功能聚合物凝胶材料的研究业已成熟,钻井液环境能够提供聚合物凝胶堵漏材料的刺激响应条件。因此,开发刺激响应功能的聚合物凝胶堵漏材料将有利于实现智能化、可控化堵漏。