耐高温羧甲基胍胶压裂液性能及应用

冀东油田西部探区山2主要为致密气藏,储层致密且温度高,孔渗较差,只有通过压裂改造才能见产。常规胍胶压裂液的耐高温性能差且容易对地层产生二次伤害。为解决此问题,基于螯合作用机理研制出了一种耐高温羧甲基胍胶压裂液,并对其快速增黏性、黏弹性、耐高温耐剪切性能以及对地层伤害性等进行详细研究。结果表明,耐高温羧甲基胍胶压裂液在4 min内黏度可达51 mPa·s,耐温能力可达130~180℃,破胶液的黏度小于1.5 mPa·s,能够满足目的层施工要求。最后,针对现场部分低产低效井,采用研制的羧甲基胍胶清洁压裂技术,实现了清洁压裂低伤害,堵老缝开新缝,增加改造体积,低产井产量增加了3~5倍,为西部探区持续稳产奠定了技术支撑。

主客体包合超分子凝胶颗粒调剖剂的制备及性能评价

预交联凝胶颗粒(PPG)被广泛用于治理油藏水流优势窜流通道,起到稳油控水的效果。为了解决常规共价结构的PPG强度不足、剪切恢复性能差以及不耐盐的问题,以烯丙基-β-环糊精(烯丙基-β-CD、主体功能单体)、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(C16DMAAC、客体功能单体)、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA、交联剂)和丙烯酰胺(AM)为主要原料,研制了一种具有剪切恢复性能的共价-非共价协同交联结构的主客体包合超分子凝胶颗粒(S-PPG)调剖剂。采用流变仪、激光粒度分析仪、光学显微镜系统探究了S-PPG的流变性能、膨胀性能和耐盐性能。结果表明,主客体单体的最佳加量为总单体物质的量的2.5%与2.5%的S-PPG在地层水中膨胀24 h后,质量分数为0.6%时的弹性模量为73 Pa,是常规PPG的3.04倍;屈服应力为120 Pa,剪切黏度损失率为39%,剪切恢复性能和屈服应力均为常规PPG的4倍左右;地层水中的膨胀倍数达23。此外,随着盐含量的增加,S-PPG的膨胀性能逐渐增强,在Na Cl质量浓度为1×10^(5)mg/L下的膨胀倍数达27.9,表现出优异的耐盐性能。本文研究为油藏深部调剖提供一种具有潜力的抗剪切S-PPG材料。

两亲聚合物设计合成及其增效体系研究(Ⅶ)——超分子体系的乳化作用

综述了近年来两亲聚合物超分子体系乳化作用的研究现状,主要包括表面活性剂增效体系、环糊精主客体包合体系以及静电作用体系的乳化特性。并总结了剪切速率和盐对超分子体系乳化性能的影响,以及3种超分子增效体系乳状液的稳定机理。为两亲聚合物超分子体系乳化的应用提供了理论基础和发展方向。

两亲聚合物设计合成及其增效体系研究(Ⅺ)--两亲聚合物凝胶

在对两亲聚合物凝胶优势特点介绍的基础上,探讨了聚合物凝胶体系各构筑组分以及应用油藏环境等对两亲聚合物凝胶成胶性能的影响机制及影响规律。最后提出了两种两亲聚合物复合凝胶体系的构筑方法:无机颗粒增强型两亲聚合物复合凝胶和主客体包合型两亲聚合物复合凝胶,最后对两亲聚合物凝胶的发展趋势进行了展望,本文可为两亲聚合物凝胶的设计及应用提供理论和技术基础。

两亲聚合物设计合成及其增效体系研究(Ⅸ)--流变性能

综述了两亲聚合物及其增效体系的流变特性的研究进展。首先概述了两亲聚合物的流变特性,总结了其黏浓关系、稳态与动态剪切条件下的流变性能以及流变模式。其次探讨了温度、矿化度和时间对两亲聚合物流变性能的影响规律。最后对3种增效体系,即两亲聚合物静电作用增效体系、两亲聚合物疏水缔合作用增效体系和两亲聚合物主客体包合作用增效体系的流变特性进行了阐述。

两亲聚合物设计合成及其增效体系研究(Ⅻ)——提高采收率

两亲聚合物以其良好的增黏能力和乳化性能,在油田提高采收率领域逐步开展应用。本文首先从提高波及系数和洗油效率两方面总结了两亲聚合物的提高采收率机理,其次从油藏条件和两亲聚合物注入参数两方面分析了两亲聚合物提高采收率效果的影响因素,最后探讨了三大类两亲聚合物增效体系的提高采收率潜力。研究成果可为矿场两亲聚合物提高采收率效果评价预测以及矿场方案设计提供指导。

两亲聚合物设计合成及其增效体系研究(Ⅷ)——剪切降解与恢复特性

阐述了不同结构和浓度的两亲聚合物的剪切降解及恢复特性,同时对两亲聚合物增效体系的剪切性能进行了相关拓展。进一步从注入速度、温度、矿化度、老化时间等油田实际影响因素出发,探讨了不同因素对两亲聚合物剪切特性和黏度恢复特性的影响规律。最后对抗剪切两亲聚合物的发展趋势进行了展望,可为抗剪切功能两亲聚合物的设计及应用提供理论和技术基础。

两亲聚合物设计合成及其增效体系研究(Ⅹ)——油藏适应性

两亲聚合物以其良好的耐温、抗盐以及乳化原油特性,在油田矿场应用中取得了一定的增油效果。为进一步深入认识两亲聚合物在油田中的应用效果,本文基于国内外的矿场应用实例以及两亲聚合物本身的物化性能,从油藏类型(稠油油藏,稀油油藏)、油藏温度以及油藏矿化度等方面综述了两亲聚合物及其增效体系与油藏的适应性。最后基于矿场应用条件,指出了未来两亲聚合物及其增效体系的发展趋势。

Study of the reinforced mechanism of fly ash on amphiphilic polymer gel

Amphiphilic polymer gels are widely used in heterogeneous reservoirs for conformance control technology.However,in high temperature and high salinity of calcium and magnesium reservoirs,amphiphilic polymer gels cannot maintain effective performance.In this work,a novel reinforced amphiphilic polymer gel(F-PADC gel)was prepared by physically mixing polymer solution and fly ash(FA),which is an extremely low cost material.The viscoelasticity and stability of the F-PADC gel were studied by rheometry and micro-rheometry.The reinforced mechanism of FA on amphiphilic polymer gels was revealed.The results show that the addition of FA can make the gel more robust with a denser network structure.On the fifth day,the elastic modulus(G’)increases from 5.2 to 7.0 Pa and the viscosity modulus(G")increases from 0.4 to 0.6 Pa at the frequency of 1 Hz,which improves the viscoelasticity of the gel system.More importantly,the F-PADC gel does not degrade after aging at 85℃for 180 d.And its viscoelasticity increases obviously,G′and G"increase to 110.0 Pa and 3.5 Pa,respectively,showing excellent anti-aging stability.Moreover,FA amphiphilic polymer gels have a good injectivity and a perfect plugging rate of 98.86%,which is better than that of sole amphiphilic polymer gels.This novel mixed FA amphiphilic polymer gels can prove to be a better alternative to conventional polymer gels to enhance oil recovery in high temperature and high salinity reservoirs.