耐盐型聚丙烯酸钠高吸水树脂的合成研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用反相悬浮乳液聚合法合成了丙烯酸(AA)-丙烯酰胺(AM)-2-丙烯酰胺基辛烷基磺酸钠(NaAMC8S)三元共聚高吸水树脂,研究了引发剂含量、交联剂含量、AA中和度对树脂吸液性能的影响。结果表明:磺酸基单体NaAMC8S的加入显著提高了吸水树脂的盐水吸收能力,当引发剂含量为0.2%,交联剂含量为0.02%,中和度为75%,加入NaAMC8S为0.5%时,共聚树脂吸自来水的量为601mL/g,吸0.9%Nacl水溶液的量为154mL/g。     

A Nanoparticle Adsorption-Based Salt-Resistant Foam for Gas Well Deliquification

With the continuous development of gas fields, water production problems are seriously affecting production rates. Aiming at the problem of the high production rates of mineralized formation water in China's gas fields, we investigate the feasibility of a foam for gas well deliquification process using a combination of nanoparticles and surfactants. Through the combination of anionic and non-ionic surfactants, a system with better foam stability is optimized by the hand-shock method. Based on the formation of hydrogen bonds between the fatty alcohol polyoxyethylene ether and SiO₂ nanoparticles, the fatty alcohol polyoxyethylene ether created hydrophobicity after silica was added. Adsorbed on the gas–liquid interface, the dilatational modulus of the gas–liquid interface increased, the shift time extended, and the diameter of the generated foam is smaller, that is, a unit volume of gas can carry more liquid. Foam stability can be adjusted by altering the pH value of the foam for gas well deliquification. Last, the oil resistance of the system was improved by adding fatty alcohols. Here, a foam for gas well deliquification was established by the combination of surfactant, nanoparticles, and fatty alcohols, which has good foaming performance, stability, and oil resistance.     

梳型聚合物降滤失剂的合成及其在深井盐水钻井液中的应用

针对当前抗温抗盐聚合物降滤失剂在高浓度盐、二价盐存在下降滤失性能不够好的问题,以烯丙基聚氧乙烯醚400、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体,采用水溶液聚合法合成得到无色透明黏稠的液体梳型聚合物降滤失剂DMP-1,其有效含量为30%。对其进行结构表征表明,大分子单体APEG400与单体AMPS、AM参与了反应,形成了梳型聚合物,且聚合反应进行完全。热重分析表明,该聚合物热分解温度为310℃。与常见抗温抗盐聚合物降滤失剂DSP-2、Driscal D、PAMS601进行的对比评价结果表明,该降滤失剂水溶液180℃高温老化后黏度降低率小于42.0%,抗温达200℃,抗盐达饱和,抗氯化钙达3%,与DSP-2等常见抗温抗盐聚合物降滤失剂相比,其抗饱和盐、抗钙离子的效果更加显著。在涪陵地区泰来201井和永兴1井三开盐膏层段及四开高温井段钻进中的应用表明,在高温、含盐、含Ca2+情况下降滤失效果显著,降低了盐水/钙处理钻井液的API滤失量和高温高压滤失量,保证了安全施工,在深井、饱和盐水/钙盐钻井液中具有良好的应用效果。      

一种新型低密度矿渣固井液

针对漂珠、空心玻璃微珠等减轻剂价格昂贵、使用量大、其浆体与钻井液相容性较差等问题,借鉴钻井液转化为水泥浆（MTC）技术,直接以矿渣作为胶凝材料替代油井水泥配制固井液,并研究了配套的激活剂和缓凝剂。通过大量的室内实验,初步筛选出一种碱金属氢氧化物JHQ和一种碱金属硅酸盐JGY作为激活剂,并最终确定他们的掺量分别为3%和2%,此时固化体3 d的抗压强度可达到12.5 MPa ;体系采用的缓凝剂HNJ主要靠分子中α和β位羟基羧酸基团能与Ca2+有很强的螯合作用,形成高度稳定的五元环或六元环,部分吸附于矿渣颗粒上,阻止水化产物性能,以达到延长工作液稠化时间的目的,浆体稠化时间与缓凝剂HNJ掺量几乎呈线性增长趋势;体系选用具有提高浆体稳定性和控制失水能力的膨润土类悬浮剂GYW-201,并配合使用悬浮稳定作用强的高聚物悬浮剂GYW-301。结果表明,矿渣固井液适用温度为50~90℃,密度在1.30~1.50 g/cm3范围可调,具有成本低、失水量低、沉降稳定性良好、与钻井液相容性好、稠化时间线性可调、低温下强度发展迅速等优点。该体系已应用于江苏油田现场作业,固井质量良好。因此该矿渣固井液可替代低密度水泥浆,用于低压易漏井、长封固段、欠平衡井等固井施工,降低固井成本。      

无固相清洗型隔离液研究与应用

针对隔离液中的固相会对井下裸眼段和渗透率较高的砂岩等主要油层段造成污染,开发了一种无固相的清洗型固井隔离液,并对隔离液的综合性能进行评价。实验结果表明,无固相隔离液密度在1.00~1.80 g/cm3之间可调;隔离液在180℃下养护后上下密度差为0,未出现高温沉降现象,具有良好的抗温性能;隔离液的塑性黏度小于6 mPa·s,屈服值为0 Pa,为牛顿流体,易实现紊流顶替;有机盐钻井液、抗盐水泥浆与隔离液以不同比例混合后,流性指数值增加,稠度系数值降低,说明隔离液与有机盐钻井液和抗盐水泥浆具有良好的相容性;隔离液与不同比例抗盐水泥浆混合后,混浆的稠化时间变长,能够确保施工安全。隔离液对井壁上的虚泥饼及油污等的清洗效率在90%以上,有利于形成提高水泥胶结质量的水湿环境,提高固井质量。无固相隔离液在伊拉克市场现场应用29井次,应用效果良好,有效地解决了高压盐膏层固井难题。      

渤海油田海水基环空保护液的开发

随着渤海油田采出液含水逐年升高,油气井和注水井油管、套管腐蚀损坏问题日益严重,并且从降低成本考虑,有必要开发一种水基环空保护液。根据海上平台淡水缺乏的特点,在分析渤海水质情况的基础上,优选出了效果较好的杀菌剂YHZWJ-15和防垢剂BHF-701A,研究出了抗高矿化度盐水的缓蚀剂BHH-509,通过几种单剂复配之后的稳定性实验,开发出一种适用于渤海油田的以海水为基液的环空保护液,其基础配方为海水+0.5%YHZWJ-15+0.01%BHF-701A+0.01%硫脲+0.5%BHH-509。通过挂片实验,该海水基环空保护液对管柱的腐蚀速率可降到0.0051 mm/a。