延缓型HPAM／Cr(Ⅲ)堵水调剖剂的研制及其机理

由乙酸铬交联剂、木质素磺酸钠作延缓增粘剂及HPAM研制了一种延缓型HPAM／Cr (Ⅲ)调剖堵水剂,考察了不同因素对成胶性能的影响,确定了调剖剂的最佳组成:0．3％-0．6％复合离子HPAM,0．12％-0．20％乙酸铬溶液,0．53％-0．80％延缓剂,0．08％～0．17％催化剂溶液。该调剖剂适应的温度为30-90℃,pH 3-11,成胶时间3～15 d(可调),生成的凝胶粘度大,稳定性好,可用油田采出水配制。该体系可用于深部调剖且材料费用较低。

一种用于深部调剖的HPAM/Cr^(3+)凝胶

由分子量4×106～7×106、水解度17.6%的聚丙烯酰胺(5～6g/L)、氧化还原体系交联剂Na2Cr2O7+NH4Cl、加入乙二醇的乳酸/丙酸/乙酸复配有机酸延缓剂组成的STP强凝胶调剖剂,其最佳成胶条件为pH值5.2,温度55℃,矿化度<7g/L,调节延缓剂用量可控制成胶时间(12～144h),适用温度为35～80℃。在3支串联高渗透率岩心和3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上,在水驱饱和油之后(合层采收率24.3%),依次用STP调剖剂封堵第一、第二、第三高渗岩心后水驱,合层采收率分别达到46.8%、62.2%和69.1%,由此得出结论:封堵深度越大,采收率提高幅度越大。讨论了有关的驱油机理。简介了2000～2001年大庆萨中开发区48井次处理半径10～20m的STP深部调剖作业的结果(成功率91.2%)。图5参5。

提高聚丙烯酰胺微凝胶热稳定性的研究

研究了聚合物、交联剂、稳定剂、配液水质及温度对HPAM微凝胶热稳定性的影响 ,在实验中以凝胶在规定条件下维持表观粘度≥ 2 0 0mPa·s的时间作为稳定时间。研究结果如下。HPAM相对分子质量 -M <9× 10 6、质量浓度 <30 0mg/L时 ,在 70℃和 80℃下不能形成凝胶。 -M =1.7× 10 7、HD =2 1%的HPAM 35 30S与有机酸铬盐(丙酸铬、乳酸铬 )的凝胶化反应速率过高 ,与酚醛树脂形成的凝胶热稳定性不够。有机铬与酚醛树脂共用 ,总用量2 0 0mg/L时 ,这两种性能都得到改善。亚硫酸钠和硫脲作为热稳定剂的效果很好 ,而一种酚类稳定剂可使凝胶的稳定时间延长数倍。配制水的矿化度增大 (1.8× 10 4～ 2 .2× 10 4mg/L)使凝胶的热稳定性有所降低 ,而水硬度(Ca2 + +Mg2 + 质量浓度 )增大 (392～ 6 14mg/L)则使热稳定性大幅度降低。 70℃是凝胶形成和使用的最佳温度 ,6 0℃时凝胶形成太慢 ,80℃时凝胶形成和破坏均加快。原子力显微镜研究表明 ,HPAM/有机铬 (Ⅲ )微凝胶的形成是一个分形生长过程 。

有机铬交联聚合物驱油剂的研制及矿场应用

为改善聚合物驱油效果 ,研制了XL系列有机铬交联剂XL 1和XL 2 ,研究了HPAM/XL交联体系的配方 ,对该配方体系的性能进行了评价 ,开展了矿场试验。从室内研究和矿场试验的结果发现 :加入交联剂可有效地、大幅度地提高聚合物溶液的粘度 ,改善聚合物的抗温、抗盐、抗剪切的性能 。

有机铬/活性酚醛树脂交联聚合物弱凝胶及其在濮城油田调驱中的应用

实验研究了用污水配制、可在58～120℃使用、室温粘度2.5～5.0Pa·s的聚合物弱凝胶调驱剂的配方;所用聚合物HPAM的分子量1.8×107,水解度25%;交联剂为有机铬与活性酚醛树脂复合物,与HPAM在水溶液中形成的弱凝胶具有互穿聚合物网络结构;配液用水为中原濮二联污水,矿化度153g/L,含Ca2+3.2g/L,含Mg2+0.25g/L。弱凝胶中HPAM浓度用作主段塞时为1.2g/L,用作保护段塞时为1.0g/L。1.2g/LHPAM+0.5g/L有机铬+0.8g/L酚醛树脂+稳定剂溶液90℃成胶时间134h,90℃老化时间(凝胶保持完整,不脱水)>90d,90℃老化90d后粘度保持率>90%,在岩心上测得阻力系数和残余阻力系数分别为15.4和56.9,剪切后粘度下降到45.3mPa·s,放置1d后恢复到186.7mPa·s。考察了HPAM、Cr3+、酚醛树脂浓度的影响,简述了pH值、HPAM分子量和水解度、成胶温度的影响。介绍了用该弱凝胶在濮城油田2口注水井调驱,对应6口油井的增产情况。图3表4参7。

剪切条件下铬冻胶体系动态成胶研究

在75℃条件下,分别在IKA搅拌器和振荡器剪切下研究了铬冻胶的动态成胶情况。结果表明,成胶液在剪切条件下可以形成不连续冻胶,其成胶时间随剪切速率的增大而延长,所成冻胶黏度随剪切速率的增大而降低。与静态条件成胶相比,剪切条件下开始成胶的时间延长,冻胶黏度降低。IKA搅拌剪切下,聚合物含量为0.2%、交联剂为0.02%Na2Cr2O7+0.04%Na2SO3的成胶液不能成胶,交联剂为0.04%Na2Cr2O7+0.08%Na2SO3、0.06%Na2Cr2O7+0.12%Na2SO3的2种常用配方成胶液的临界成胶剪切速率分别为27.08 s-1和35.20 s-1;IKA振荡剪切下,聚合物含量为0.2%,交联剂为0.02%Na2Cr2O7+0.04%Na2SO3、0.04%Na2Cr2O7+0.08%Na2SO3、0.06%Na2Cr2O7+0.12%Na2SO3的3种常用配方成胶液的临界成胶剪切速率分别为10.47 s-1、17.28 s-1、20.94 s-1;75℃下,配方为0.2%HPAM+0.04%Na2Cr2O7+0.08%Na2SO3的成胶液,IKA搅拌剪切下的临界剪切成胶时间为1.5 h,IKA振荡剪切下的临界剪切成胶时间为4 h。

高强度冻胶体系的室内研究

使用聚合物冻胶对注水井进行调剖是油田实现控水稳产的一项重要措施。室内研制了一种以部分水解聚丙烯酰胺、有机铬和水溶性酚醛为主剂的冻胶体系。在65℃条件下考察了主剂浓度、矿化度、温度、pH值、热稳定剂等对体系成胶性能的影响。结果表明,该体系在矿化度<16 000 mg/L、温度<80℃、pH值为6～8时,生成的冻胶突破真空压力达到0.070 MPa以上。由岩心封堵试验得到,该冻胶体系对模拟岩心的封堵率>96%,突破压力梯度>34 MPa/m。