热响应复合凝胶转向剂的合成及性能研究

为提高无机凝胶的强度、避免在无机凝胶中加入聚合物后出现沉淀和析出的现象,采用低成本聚合硫酸铝铁、尿素、丙烯酰胺、引发剂过硫酸铵及交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺合成了热响应复合凝胶转向剂,利用红外光谱、扫描电镜对其微观结构进行了表征,研究了复合凝胶转向剂的耐温性和耐冲刷性。研究结果表明,热响应复合凝胶转向剂适宜的合成条件为(以质量分数计):2.0%数3.0%丙烯酰胺、1.5%数2.5%聚合硫酸铝铁、0.4%数0.8%尿素、0.03%数0.05%过硫酸铵、0.02%数0.04%N,N-亚甲基双丙烯酰胺,成胶温度50数90℃。该转向剂成胶时间可控(5数36 h),凝胶强度大(3×10~4m Pa·s),克服了普通无机凝胶成胶快的缺陷;同时该转向剂具有良好的注入性及深部运移性能,成胶前溶液的表观黏度10 m Pa·s,可以实现大剂量注入并深部放置;复合凝胶的热稳定性良好,在90℃下老化120 d后的黏度保留率为87.4%;复合凝胶的封堵与耐冲刷能力好于普通无机凝胶及有机凝胶,其对岩心的封堵率大于98%,满足现场调驱施工的要求。     

油田聚合物产出液黏度的影响因素

三次采油含聚污水中残留HPAM的含量体现在采出液的黏度上,直接影响到含聚污水的处理.实验以乌氏黏度计法测量聚合物溶液的黏度下降率,通过对pH值、水质阴阳离子量、黏均分子量和剪切速率等相关因素的研究发现,渤海JZ9 -3油田注聚用FP3640C型聚合物的溶液黏度在pH值2～4范围内影响明显,pH＞7以后,黏度损失率减小;...     

对中原油田开发几个问题的思考

20世纪70年代以前,国内发现的油田多为陆相沉积,多油层储层。非均质性严重;原油性质多属中高黏度,油水黏度比一般高于20,在注水开发中形成较强的非均质性和水驱油的非活塞现象。注水开发的基本规律是：注水开发早、中期含水上升速度快,采出程度低,相当多的水驱可采储量要在高含水期采出。70年代末发现的中原油田,储层比较均匀,特别是原油性质好,低密度、低黏度,油水黏度比小,和其他开发油田有很大不同,避免了注水开发过程中的非均质性和注入水的非活塞现象,其基本规律是：注水开发的早、中期含水上升速度慢,采出程度高,相当多的水驱可采储量在中、低含水期就可采出,中原油田濮城沙一段油藏的开发实践就证明了这一点。中原油田的储层具有小孔隙、细喉道、低渗透的特点,和大孔隙、粗喉道、高渗透油田有很大的不同,开发中必须区别对待,特别是保护油气层不受污染,要形成大思路、大政策,贯彻到油田开发的始终,实现注水开发的高水平、高效益。     

柴达木盆地油气勘探新思路

柴达木盆地有大量储油构造和良好的盖层条件,却缺乏足够的理想储集层,寻找裂隙性储集层分布区,很可能是实现该区油气勘探突破的关键。根据对柴达木盆地油泉子构造的野外考察,其南北两翼为陡倾的共轭膝褶带,根据最大有效力矩准则,共轭膝褶带间的夹角为110°,所夹持的背斜具有箱状平顶的几何特征。膝褶带外岩层近水平,带内岩层近直立,局部倒转,普遍顺层剥离、张开和剪切,形成层间张裂隙和切割层理的小型低角度逆冲断层。边界断层和膝褶带内断裂普遍充填石膏脉,局部油浸,表明膝褶带一度为高压流体活动的水压致裂带,有利于油气运移和聚集。由于该构造微向北倒,近核部南侧的膝褶带肩部成为高点,建议在该高点布一深井,探明可能的岩性油气聚集带,并控制北翼主膝褶带的总体产状,然后沿该主膝褶带布一斜井,以期发现与膝褶带相关的裂隙型油藏。图10表1参19     

疏水缔合聚合物溶液黏度的影响因素研究

研究了疏水缔合聚合物GRF-1加量、放置时间、溶液pH值、温度、盐加量、表面活性剂、过氧化物对聚合物水溶液黏度的影响。结果表明,随着GRF-1浓度的增大,水溶液黏度增加;并随着水溶液静置时间的延长,溶液黏度逐渐上升,静置4 h后的黏度基本稳定。在30℃下静置4 h,pH=7.50时的GRF-1水溶液的黏度最大。温度升高,溶液黏度逐渐降低。二价无机盐对溶液黏度的影响显著大于一价盐。阳离子、非离子和两性表面活性剂使水溶液黏度迅速降低,而阴离子表面活性剂可提高溶液黏度,阴离子表面活性剂加量为0.35%时的溶液黏度值最大,为310 mPa.s。过硫酸铵（APS）可显著降低水溶液黏度。剪切60 min时,聚合物溶液中加入0、0.01%APS后的黏度分别为50、10 mPa.s,降低80%。GRF-1水溶液具有明显的剪切变稀性,但剪切后的溶液黏度恢复率为94.7%。图7参10     

JZ9-3油田水质对聚合物3640C溶液黏度的影响分析

实验研究了JZ9-3油田的3种水质(水源水、污水、清污混合水)对聚合物溶液剪切前后黏度的影响。结果显示:在相同浓度条件下,清污混合水配制的聚合物溶液黏度最高,其次是污水配制的聚合物溶液,水源水配制的聚合物溶液黏度最低;聚合物溶液经WARING搅拌器(1档3 500 rpm,20 s)剪切后的黏度保留率数据显示,污水配制的聚合物溶液剪切后黏度保留率最高,当浓度大于1 000 mg/L时,保留率在90%左右;最低的是水源水配制的聚合物溶液,保留率在55%左右。分析发现二价阳离子除了对聚合物溶液的黏度存在一定的影响外,对聚合物溶液剪切后的黏度保留率影响更大。     

SJT-B助剂/表面活性剂/聚合物三元复合体系的黏度和界面张力研究

助剂SJT-B是10%的磷硅酸盐胶体溶液,含有Na^＋和K^＋、SiO3^2-和PO4^3-等离子,在活化状态下一部分SiO3^2-和PO4^3-生成具5个负电荷的聚磷硅酸根链状阴离子,后者可结合Ca^2＋、Mg^2＋而形成纳米磷硅酸盐胶态粒子,避免结垢并防止金属腐蚀。以助剂SJT-B代替NaOH,用大庆油田回注污水配制SJT-B/烷基苯磺酸盐/聚合物三元复合溶液,取SJT-B浓度为1.0-8.0 g/kg,石油磺酸盐浓度为0.5-4.0 g/kg,聚合物浓度为1.2 g/kg,按排列组合法得到25个实验配方。对照NaOH/石油磺酸盐/聚合物溶液组成为12/3.0/1.2 g/kg,初配黏度（45℃,7.34s^-1）27.3 mPa·s,界面张力（45℃）3.20×10^-3mN/m。初配各实验配方溶液黏度31.2-44.8 mPa·s,45℃老化30天后黏度降低率2.71%-36.97%;初始界面张力最低值1.13×10^-3mN/m,最高值4.34×10^-2mN/m,在界面活性图上,10^-3mN/m超低界面张力区出现在高SJT-B和烷基苯磺酸盐区,老化后该区扩大。筛选出的SJT-B/石油磺酸盐/聚合物体系组成为4.0/3.0/1.2 g/kg,其初始黏度为37.1 mPa·s,老化后黏度降低3.77%,初始界面张力1.79×10^-2mN/m。图2表3参8。     

活性自由基引发星形PMA黏度指数改进剂合成及其剪切稳定性研究

通过可逆-加成断裂链转移( RAFT)活性自由基聚合得到了主要成分为聚甲基丙烯酸酯类化合物的星形聚合物黏度指数改进剂,其中星形结构的臂数不小于3,其臂的分子量具有可控且分布窄的特点.通过圆锥滚子轴承法对其抗剪切性能进行了评价,结果显示所合成的星形聚合物黏度指数改进剂与组成类似的线性聚合物相比,在增稠能力相当时,所合成的星形聚合物具有优良的抗剪切能力;在增粘程度和抗剪切性能相当的情况下,只需要很少的加剂量.     

高黏度牛顿流体中砂粒运动实验研究

为了解决疏松砂岩稠油油藏开采过程中的砂粒运移问题,基于固液两相流理论及实验流体力学理论,利用研制的高黏度流体颗粒自由沉降实验装置,分别开展了高黏度牛顿流体中球形颗粒的自由沉降实验、砂粒的自由沉降实验和不同含砂体积分数下混合黏度变化规律实验,根据实验结果,建立了不同粒径范围的阻力系数模型以及混合黏度模型。研究表明,高黏油混合黏度存在相应的临界值,在实验条件下,含砂体积分数为0.1%时,混合黏度达到最低,不利于携砂。结合上述模型和实验结果,建立了高黏度牛顿流体中的砂粒运动模型,揭示了高黏介质中颗粒的特定运移规律,为今后稠油携砂流动规律理论研究奠定了基础。      

反相乳液聚合法制备疏水缔合共聚物

以十六烷基二甲基叔胺和氯丙烯为原料合成了十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(C_(16)-DMAAC),接着以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和C_(16)-DMAAC为共聚单体,通过反相乳液聚合得到疏水缔合共聚物P(AM/C_(16)-DMAAC/AMPS)。利用IR和~1H NMR方法分析了共聚物的结构,考察了C_(16)-DMAAC用量对乳液聚合的影响,研究了聚合物溶液的黏度行为及其影响因素。表征结果显示,制备P(AM/C_(16)-DMAAC/AMPS)时,C_(16)-DMAA C适宜的用量为10%(w)(基于反应单体的质量);P(AM/C_(16)-DMAAC/AMPS)中含长链疏水单体和两性离子结构,分子间的疏水缔合作用表现出较好的增黏效应,具有明显的抗盐性能;在温度较高时,含表面活性剂的P(AM/C_(16)-DMAAC/AMPS)溶液显示优异的温增黏效应。