油田堵漏用吸水树脂的制备及性能研究

针对钻井过程中的钻井液漏失问题,以丙烯酰胺、丙烯酸、碳酸钙为主要原料,采用水溶液聚合法,制备了成本低、强度高、吸水倍率高的高吸水性树脂。实验结果表明,该树脂的最优合成条件为:单体的质量分数为20%,交联剂加量为0.3%,引发剂Na2SO3和(NH4)2S2O8质量分数分别为0.75%和1.5%时,碳酸钙的加量为3%,反应温度为50℃,pH值为11,AM:AA的质量比为7:3。在此条件下合成的高吸水性树脂,在室温下的吸水倍率为137g/g,其吸水倍率和强度均可满足钻井堵漏的需要;加入碳酸钙可提高吸水性树脂的吸水性和强度;树脂加量为0.3%～0.5%的堵漏浆即可达到良好的堵漏效果,并且吸水树脂的堵漏承压能力可达3.0MPa。     

高强度吸水树脂的合成及性能评价

吸水树脂作为调剖剂,在地层中吸水膨胀,封堵大孔道,起到调整吸水剖面,提高采油效率的目的。采用水溶液聚合法,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为聚合单体,聚乙二醇双丙烯酰胺为交联剂合成高强度吸水树脂。讨论了交联剂的用量、单体浓度为、单体比例、引发剂用量和聚合反应温度对吸水树脂性能的影响。吸水树脂吸盐水后强度最高的反应条件为:聚乙二醇(PEG)的相对分子质量为400,交联剂用量为4%,单体浓度为40%,n(AM)∶n(AA)=2.5,引发剂用量为0.04%,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1,聚合温度为30～35℃。最优化条件下吸盐水率可达86g/g。     

钻井过程中吸水树脂型堵漏剂的研制与性能评价

针对吸水树脂稳定性差、强度低的特点,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为实验原料,选用水溶液聚合法制备了吸水树脂,通过单因素实验得到制备堵漏剂PQ的最佳反应条件为:反应温度为50℃,单体浓度为30%,丙烯酸中和度为80%,AM与AA质量配比为6∶4,引发剂Na2SO3和(NH4)2S2O8加量为2%,交联剂NMBA加量为0.2%。为提高堵剂的强度,此实验在合成反应初期添加超细CaCO3,并考察了超细CaCO3对树脂吸水性能的影响,实验结果表明,堵漏剂PQ具有较好的稳定性和较高强度,适合于钻井过程中堵漏作业。     

超强吸水树脂堵漏性能研究

超强吸水树脂是一种较为理想的堵漏材料，它能很好地解决钻井过程中的恶性漏失，对碳酸盐岩、裂缝发育地层，可有效防止钻井液固相和液相侵入裂缝、溶洞系统。主要研究了吸水树脂的堵漏效果，测试了不同条件下超强吸水树脂的承压能力，包括不同渗透率、不同温度下吸水树脂的承压变化。试验结果表明，在吸水树脂堵漏过程中，漏失量并非一直降低，而是一个先增加后降低最后再增加的过程，从而很好地说明了吸水树脂通过架桥、不断被压实、继续吸水膨胀，最终达到封堵的目的，这也正是吸水树脂用于堵漏的作用机理。     

吸水树脂堵漏材料的研究进展

对近年来国内外吸水树脂堵漏材料的结构和种类进行了综述,分析了膨胀倍率的影响因素,概述了目前吸水堵漏材料延时膨胀的方法如包裹法、接枝疏水性单体和采用非水携带淡等.总结了吸水树脂类堵漏材料存在的问题,并提出了研究建议.     

吸水树脂储层堵漏液破胶剂PLOK的室内研究

吸水树脂类储层堵漏液在油田堵漏作业中,以其优异的性能发挥着越来越重要的作用.针对常用破胶剂对吸水树脂储层堵漏液破胶效果不佳的问题,通过以合成出的过碳酸钠为主剂,辅配一定比例的稳定促进剂,得到了一种破胶解堵性能优异的氧化破胶剂(取代号为PLOK).与其他常用的6种破胶剂的对比评价结果表明,PLOK和过硫酸铵破胶剂的效果最好,而且破胶液均透明澄清,几乎为水状自由流动,无凝胶颗粒状残留物,但PLOK的破胶率高达90.91％,而过硫酸铵的破胶率为85.45％;当PLOK加量超过2％时破胶率趋于恒定.储层保护评价实验表明,PLOK对高、低渗透率岩心的破胶效果不一,但破胶解堵后吸水树脂储层堵漏液的油相渗透率恢复值均在85％以上.     

新型吸水树脂微球的制备及封堵性能研究

聚合物微球作为深部调堵剂应用于油田调剖堵水方面,取得了较好的效果,但其油藏适应范围仍有一定的局限性.设计合成了新型丙烯酰胺、双丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸丁酯四元共聚吸水树脂微球,并进行了微球的粒径及封堵性能研究.性能评价实验表明:合成的树脂微球粒径在微米级,数量大,球度一般;温度越高,微球膨胀速度越快,矿化度越高,微球膨胀速度越慢;温度升高,树脂微球溶液黏度降低,浓度增大,树脂微球溶液黏度增大,在60℃、浓度3000 mg/L 时微球溶液黏度不大,剪切变稀,注入性好.岩心封堵实验表明,微球对地层有良好的封堵性,封堵率高达(80~90)%,能有效封堵中高渗地层.该树脂微球具有矿场应用价值,建议进一步进行粒径优化及强度优化,以满足现场需求.     

吸水膨胀类堵漏材料性能评价与研究

吸水膨胀类堵漏材料是近年来逐渐发展起来的一种有效堵漏材料。室内实验分别考察了温度,压力、矿化度、pH值对室内合成的一种膨胀类堵漏材料性能的影响规律。结果表明:温度对堵漏材料膨胀性能影响较为明显,随温度的增大,膨胀倍数随之增大;压力、pH值和溶液矿化度对其膨胀性能影响不明显。最后根据影响规律,结合热力学知识、平衡理论、界面张力知识及其他相关理论对膨胀类堵漏材料的作用机理进行了分析。     

吸水膨胀树脂复合堵漏剂的研发与性能评价

针对钻井堵漏中吸水树脂堵漏剂承压能力低、单一刚性颗粒碳酸钙难于堵漏、它们的颗粒大小与漏失裂缝尺寸难以匹配,均不能很好堵漏的问题,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂进行聚合反应,再通过烘干、粉碎、过筛处理制备...     

天然纤维基吸水树脂的制备及研究

纤维素是世界上最大的、价格低廉的可再生资源,将其引入高吸水材料,改善树脂本身化学结构的同时提高了其生物降解性,符合当今世界绿色化学的理念。本文将富含纤维素的农业废弃物与丙烯酸接枝共聚,制备纤维基吸水树脂,同时研究其对不同浓度盐水的吸水率以及保水性能。     

随钻堵漏用疏水缔合聚合物的作用机理分析

针对常规堵漏材料难以对非均质强的渗透地层实现随钻封堵的难题,以长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸为单体,通过调整引发剂比例和种类及反应条件后,合成了一种随钻堵漏用疏水缔合聚合物JD。通过红外光谱表征,合成产物为4种单体的共聚物。分别对0.3%和0.6%的JD溶液及加有0.3% JD的4%膨润土浆进行透射电镜分析表明,聚合物分子之间通过疏水缔合形成了类似胶束的疏水缔合结构,其尺寸约为0.1~0.2 μm,同时疏水缔合聚合物与膨润土之间形成了动态网架结构,这正是其具有优良封堵性能的原因。通过使用FEIQuanta200F场发射环境扫描电镜测试得到,加入JD后的滤饼表面有大量聚合物形成的网架结构。静态封堵结果表明,在钻井液体系中加入0.3% JD,粒径为0.45~0.90 mm砂床的漏失量降低82%,粒径为0.22~0.45 mm与0.12~0.22 mm砂床可完全封堵,即JD可对不同漏失情况的砂床实现有效封堵,使钻井液可以随钻封堵非均质性渗透地层。配伍性评价表明,JD与SMP-Ⅱ、SPNH、聚合醇有良好的复配效果,与Redu1、NH₄-HPAN、乳化沥青复配黏度和切力有所增大,因此JD更适用于黏度和切力不太高的体系。      

纳米聚合物微球封堵剂的制备及特性

页岩具有极低的渗透率和极小的孔喉尺寸,传统封堵剂难以在页岩表面形成有效的泥饼,只有纳米级颗粒才能封堵页岩的孔喉,阻止液相侵入地层,维持井壁稳定,保护储层。以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用乳液聚合法制备了纳米聚合物微球封堵剂SD-seal。通过红外光谱、透射电镜、热重分析和激光粒度分析对产物进行了表征,通过龙马溪组岩样的压力传递实验研究了其封堵性能。结果表明,SD-seal纳米粒子分散性好,形状规则(基本为球形),粒度较均匀(20 nm左右),分解温度高达402.5℃,热稳定性好,阻缓压力传递效果显著,使龙马溪组页岩岩心渗透率降低95%。      

阳离子聚合物钻井液在乍得H区块的开发应用

乍得项目在最初的钻井施工过程中曾经发生过井壁坍塌、井眼缩径、井漏等复杂情况,甚至造成卡钻事故,给钻井施工和有效勘探开发带来很大麻烦。通过分析岩样及室内大量实验,开发出了适合乍得H区块的阳离子钻井液配方。经过现场试用,效果很好,再没有发生井壁坍塌情况;钻井液密度在其配方优化的基础上也显出合理性,未再发生井漏。采用阳离子聚合物钻井液不仅保证了钻进施工的顺利进行,降低了钻井风险和钻井成本,而且由于避免了钻井液漏失,进而保护了油层。通过多口井现场试验,逐渐形成了适合乍得H区块的钻井液体系。该体系应用范围较广,性能上可以和油基钻井液媲美。     

�Ĵ�������ۺ����꾮Һ����

本文阐述了四川油气田15年来聚合物钻井液的发展状况。对聚合物处理剂的优选、体系组分的优配、流变参数的优选优控作了简单的介绍。特别是使用复合离子型聚合物钻井液后,取得了明显的技术经济效益。     

聚合物微球降滤失剂的制备及性能评价

针对现有降滤失剂在高温高矿化度环境下失效等问题,选择具有苯环结构和磺酸基团的对苯乙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及丙烯酰胺等水溶性单体,以失水山梨糖醇脂肪酸酯（Span 80）、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯（Tween 60）和液体石蜡为油相,采用反相乳液法制备聚合物微球。通过红外光谱仪、热重分析仪、激光粒度仪和扫描电子显微镜等对产物进行表征,研究了微球的溶胀性能、抗盐性能、老化性能、耐温性能和在岩心中的封堵性能。结果表明,聚合物微球具有光滑的球型外貌,粒径为2.82～10.26μm,在270℃开始热分解。微球在达到溶胀平衡后溶胀接近5倍,在高矿化度和高温环境中表现出良好的降滤失性能,抗老化性能良好。在岩心中的封堵降滤失效果较好,微球在大孔隙聚集并有效封堵。     

模糊综合评价方法在钻机系统安全评价中的应用

石油钻机的安全评价具有多维层次性和不确定性。运用模糊综合评价方法,根据钻机各个组成系统在整套钻机中所起的作用大小,应用层次分析法,确定各个系统的权重,再依据检测数据分析和专家经验,对钻机等级进行综合评判和分级。     

快钻剂KZ-1在钻井液中应用的实验室评价

对自行研制的新型快钻剂KZ-1进行了实验室评价.KZ-1具有较低的表面张力和润湿接触角,当加量在其临界胶束浓度0.53%附近,KZ-1可以将固体表面由弱亲水、亲水反转为强亲水状态,其较好的润湿性可有效减小钻具的摩擦.快钻剂KZ-1在钻井液中应用性能表明,KZ-1具有较好的耐温性,对泥页岩地层中粘土有很好的抑制水化、分散及膨胀的作用.快钻剂KZ-1通过改变井底岩石表面亲水性、增加滤失量,而有效减小水力压力造成的压持效应,达到进一步提高钻速的目的.     

液化石油气用作裂解原料的研究

研究了液化石油气在不同温度下的裂解性能,对比了以液化石油气和石脑油为裂解原料时乙烯装置的经济效益。研究结果表明,液化石油气是一种优质的裂解原料,氢气、丙烯和丁二烯等高附加值产物的收率相比石脑油为原料时显著提高。当这些高附加值产品的价格较高时,以液化石油气为原料时,乙烯装置可获得更高的经济效益。在乙烯和丙烯总产量不变的情况下,10 Mt的液化石油气大约可替代10 Mt的石脑油。乙烯企业应以整体效益最大化为目标,根据市场价格变化,开展常态化效益测算,适时采用液化石油气替代石脑油,优化蒸汽裂解原料、提高装置经济效益。     

泡沫随钻堵漏钻井液体系

针对冷家油田老区块胶结差、破碎地层的井漏问题,通过分析井漏原因,制定解决对策,优选出泡沫聚合物钻井液体系和高效随钻堵漏剂CLPA-1。通过室内实验,选择XC与CMC按1∶2的比例复配作增黏剂,SMP-1、SAS、CMS按0.75∶0.5∶1的比例复配作降滤失剂,发泡剂和稳泡剂的浓度约为0.025%。CLPA-1是一种由预交联凝胶颗粒、吸水性树脂和高分子聚合物为基本材料合成的随钻堵漏剂,其瞬时滤失量小,在加量为3%时堵漏效果好,承压达到5 MPa;为提高滤饼承压能力,体系还加入了2%超细碳酸钙。介绍了该体系在冷42-41-164CH和洼60-H2302井的成功应用情况;在该油田其他相同区块易漏层应用的8口井,提前防漏效果显著,预防井漏发生4口井,井漏后一次堵漏成功3口井,且堵漏后再钻无漏失情况,堵漏成功率大于80%。该微泡沫低固相聚合物体系和随钻堵漏剂CLPA-1,利用密度控制技术,能解决亏空、胶结性差、存在微裂缝的老区块二次开发中产生的井漏难题。