基于乳液型聚合物的一体化粘弹性压裂液体系研究

在当前石油行业对节能减排和环境保护的要求下,对具有压裂和驱油双重作用的流体进行了研究。在油田开发过程中,高温、高矿化等苛刻且复杂的地质环境对其水溶性聚合物的需求更加苛刻。为增加油田的产量,提高油田的生产效益,往往要进行压裂施工。然而,在压裂工艺中,压裂流体起着扩大裂缝、支撑裂缝和传递压裂能量的作用。文章主要对以乳化高分子为基础的粘弹复合压裂液体系进行研究。该体系可显著增加液相系统的粘弹性,增加地层流体携砂性能,降低储层中砂层易发生淤堵的风险,还具有耐高温、高压等特点,保证了压裂液体系的正常性能。

微胶囊乳液型聚合物驱油剂研制与评价

聚合物驱是一项成熟的化学驱提高采收率技术,目前矿场主要应用干粉类聚合物产品,因此需要在地面大规模建设溶解、熟化设备,将干粉类聚合物溶解成高黏溶液,然后将其经注聚管柱并通过炮眼注入油藏。在此过程中,聚合物溶液受到强剪切,黏度严重损失,对聚合物驱推广及规模应用效果产生较大影响。利用聚氨酯微胶囊为壳材对乳液型聚合物颗粒进行包裹,制备成微胶囊乳液型聚合物。该类聚合物微观形貌为表面平滑的圆球颗粒,粒径分布在100~600 nm,呈双峰分布;微胶囊在水中可通过缓慢溶胀破裂,实现溶液缓释增黏;与乳液型聚合物相比,微胶囊乳液型聚合物经机械剪切后的黏度损失率仅为4.7%,并可有效降低剪切作用对聚合物分子链造成的机械降解。利用物理模拟实验对微胶囊乳液型聚合物的岩心内缓释增黏性能进行研究的结果表明,微胶囊乳液型聚合物具有良好的缓释增黏能力。微胶囊乳液型聚合物还具有在线配注、缓释增黏、抗剪切等潜力,具备较大的研究价值及应用前景。

乳液聚合物/核壳微球复合调剖体系的研究与应用

渤海砂岩中低渗油藏受注水开发影响,在储层深部逐渐产生中强水窜通道。为了解决常规聚合物微球体系无法同时满足砂岩储层调剖封堵和注入性要求的难题,开发了能够在地层深部形成网状结构的乳液聚合物/核壳微球复合调剖体系。室内考察了复合体系的聚集体黏度变化、粒径变化及在多孔介质中的动态传播性能,结果表明:水解度30%的乳液聚合物溶液与核壳电荷量1:3的核壳聚合物微球以0.0646:1的质量比混合时,黏度提升至18 mPa·s,粒径增长至102μm,封堵率达到86.6%。应用该体系在渤海B油田S井组进行了矿场实验,井组增油超过5 600 m3,含水最高下降7个百分点,有效期超过6个月,取得了良好的控水增油效果。

乳液型聚合凝胶调驱体系性能评价

为了提高海上油田的驱油效率、满足海上平台作业要求,通过测定乳液型聚合物溶液和凝胶体系的黏度随时间的变化,得到适合海上油田深部调驱的乳液型聚合物凝胶体系;通过长度为1m的填砂模型封堵实验和均质岩心驱油实验,研究乳液型聚合物凝胶的封堵性和驱油效果。结果表明,乳液型聚合物的稳定性较好,溶液放置31d后的黏度保留率为71.15%。由两种酚醛类交联剂和乳液型聚合物组成的聚合物凝胶成胶时间为8d,成胶黏度为911mPa·s,稳定性良好。水驱和聚合物驱注入速率为5m/d时,填砂模型封堵效果相对较好,沿程封堵率均超过90%。岩心驱油实验中,渗透率5000×10^-3μm^2岩心的采出程度增幅比渗透率为1000×10^-3μm^2和3000×10^-3μm^2的岩心高12.46%和3.83%,聚合物凝胶体系可以进入油藏深部实现高渗条件下的深部调驱,改善水驱效果。

核—壳型乳液聚合

介绍了核—壳型乳液聚合物的聚合机理、制备和表征方法,粒子形态及其影响因素。对于复合高分子乳液的设计具有重要意义。