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。     

溶解氧对弱凝胶体系成胶性能的影响研究

针对弱凝胶调驱体系成胶性能易受到配制水溶解氧影响这一问题,本文开展了不同溶解氧量条件下的弱凝胶体系成胶性能实验。研究结果表明:溶解氧量对弱凝胶粘度稳定性具有较大的影响,当溶解氧浓度为0.46 mg/L时,10天内粘度降低90%以上。而随着溶解氧量的增加,粘度下降程度更大。硫脲在短时间对聚合物的稳定作用比较显著,15天成胶粘度可达17000 mPa·s,并且30 d粘度依然保持在10 000 mPa·s以上。     

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。     

利用不同性能钙基膨润土制备膨润土复合材料的试验研究

本文以两种具有不同层电荷的钙基膨润土为研究对象,通过对其钠化并添加不同分子量聚丙烯酰胺制备出改性膨润土产品,并系统研究了膨润土层面电荷、聚丙烯酰胺分子量和添加量对膨润土泥浆性能的影响。研究表明,钙基膨润土钠化后的粘度值大幅度提高,滤失量也明显降低,且层电荷较低的膨润土的泥浆性能优于层电荷较高的;随着聚丙烯酰胺分子量和添加量的增加,膨润土的600r/min时的粘度值增加,而滤失量则略微降低;在选用低层电荷的膨润土进行钠化并在添加量为0.5%且分子量为2 200万的聚丙烯酰胺时,可得到一种高粘度、低滤失量的高性能钻井用膨润土产品,其粘度值高达100.2mPa·s,是API标准中要求的膨润土粘度值30mPa·s的3倍多。     

低初黏型凝胶调堵体系驱油效果实验研究

大庆油田聚合物驱后地层非均质性加剧,致使二次聚驱窜流严重。为实现老油田进一步开发,本文确立了调、堵、驱综合治理开发思路。根据堵调需求,研发出一种低初黏型凝胶调堵体系,该凝胶体系初始黏度小于20 mPa·s,10～40 d内黏度小于300 mPa·s,成胶黏度2 500 mPa·s以上。为探究该体系对驱油效果的影响,开展三管并联岩心驱油实验。结果表明:适量的凝胶体系可以有效改善岩心的非均质性,实现高渗层的有效封堵;然而注入量过大时,会造成中、低渗透层的污染;实验优化结果为,当凝胶注入量为0.1 PV,可实现对中、低渗透层无污染,此时再进行二次聚驱,采收率可增幅13.6%,较单纯高浓度聚驱可多提高采收率4.4%。     

亲水性聚醚嵌段环氧树脂的合成及其工艺研究

采用PEG2000与环氧树脂E51以物质的量比为1:2制备了嵌段亲水性聚醚型环氧树脂,通过凝胶色谱和粘度测试研究了催化剂的添加量、催化剂的滴加速率对体系粘度的影响及分子质量分布与体系粘度的关系。结果表明,当体系粘度在800～1600mPa·s时,产物产率达90%以上。     

低粘度聚丙烯酰胺的合成研究

采用链转移法合成了低粘度聚丙烯酰胺。探讨了反应温度、单体浓度、链转移剂、引发剂等对聚合物体系粘度的影响。确定了在单体浓度为30.0%,反应温度为80～90℃,链转移剂浓度为(2～6)×10-2mol/L,引发剂浓度为(3.5～18)×10-3mol/L的实验条件下,获得了粘度为1×102～1×104mPa.s的低粘度聚丙烯酰胺产品。并对该类低粘度聚丙烯酰胺在Si3N4结合SiC耐火材料方面的应用进行了初步研究。     

耐温抗盐乳液型压裂液稠化剂的制备及性能

为了制备易溶解、耐温、耐盐、耐剪切性能优异的压裂液,将丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰吗啉(ACMO)进行共聚,并引入聚乙烯醇纤维,通过反相乳液聚合反应合成了新型的聚丙烯酰胺共聚物p(AM/AMPS/ACMO)。利用红外光谱和扫描电镜进行结构和形貌表征。结果表明,在0,5,10,20,50,100,150,200 g/L NaCl、CaCl₂、MgCl₂溶液中,经聚乙烯醇纤维改性后的p(AM/AMPS/ACMO)溶液粘度始终大于常规PAM溶液粘度,聚乙烯醇纤维改性后聚合物有更好的耐盐性能。聚乙烯醇纤维改性的稠化剂在120℃和150℃剪切速率为170 s^-1的条件下剪切1 h,剪切后粘度分别为85.94 mPa·s和72.74 mPa·s,远高于压裂液通用技术条件要求的粘度大于50 mPa·s,表明聚乙烯醇纤维改性p(AM/AMPS/ACMO)有较好的耐温耐剪切性能。     

三元采出污水配制三元体系粘度性能改进方法研究

三元复合驱采出污水水质成分复杂,处理难度大,处理后的污水质量较难达到油田注入水标准,导致配制三元体系粘度大幅降低,使三元采出污水无法充分利用。为此,本文针对三元采出污水处理站外输污水,采取过滤、曝氧、过滤曝氧、紫外杀菌或者加碱等多种方法处理,探索改善三元采出污水水质、保证配制体系粘度性能的途径。实验结果表明,当三元体系配方中碱、表面活性剂和聚合物浓度分别为1.2%、0.3%和2000mg/L时,用上述各种方法处理前后对比,三元体系粘度分别提高5.3mPa·s、3.7mPa·s、13.1mPa·s、3.5mPa·s、12.9mPa·s。加碱处理方法可使三元体系粘度稳定性最好,其次是过滤曝氧方法,90天时,三元体系粘度分别为28.7mPa·s和23.8mPa·s。综合分析采用加碱处理工艺,可使三元采出污水有望得到利用。     

疏水缔合聚合物的静态悬砂性能研究

本文考察了部分水解聚丙烯酰胺BRQ-0和疏水缔合聚合物BRQ-5的黏度-剪切速率和黏弹性，并对不同黏度下的聚合物水溶液进行了静态悬砂性能研究。结果表明：通过黏度-剪切速率曲线，拟合出剪切速率170 s^-1下黏度区间10～30 mPa·s对应的聚合物浓度，为后续的黏弹性和静态悬砂性能研究做准备；在黏度区间10～30 mPa·s内，疏水缔合聚合物的弹性模量G′更大；在黏度区间10～30 mPa·s内，疏水缔合聚合物的静态携砂性能比部分水解聚丙烯酰胺要好，规律与聚合物的黏弹性相符合。