耐高温深穿透有机延迟交联酸复合体系的制备及性能评价

为实现碳酸盐岩储层高温井及深井中的延长反应和深穿透作用,创新使用钛离子缓释原理,自制了可在高温、高浓度盐酸条件下交联有机酸的交联剂OAC-1,形成了耐高温深穿透有机延迟交联酸复合体系,并对其耐温耐剪切性、破胶性、降滤失性及携砂能力进行了评价。结果表明,该体系可延迟198 s后进行交联,在温度150℃,剪切速率170 s^(-1)条件下,连续剪切100 min后,黏度仍然保持在55 mPa·s以上,具有良好的延迟交联性和耐温耐剪切性。

高温延迟交联聚合物堵漏剂的制备与性能

针对目前凝胶堵漏材料注入性差、高温成胶时间短等问题,以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体,偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂,聚乙烯亚胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以自由基聚合与聚合物交联相结合的方法,研发了一种具有成胶强度高、高温成胶时间可控等优点的高温延迟交联聚合物堵漏剂PM-1,并通过正交实验和单因素实验得到了PM-1的最优制备条件,评价了PM-1的注入性、成胶性和堵漏性,并分析了PM-1的高温延迟交联机理。结果表明,堵漏剂PM-1的最佳制备条件为:单体质量分数为10%(AM、AMPS物质的量比为4∶1),聚乙烯亚胺加量为0.4%,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加量为0.2%,偶氮二异丁脒盐酸盐加量为0.1%,自制聚合物BRZ加量为1.2%;该堵漏剂具有良好的注入性能;堵漏剂在130℃下老化96 h后仍可封堵粒度1.7~4 mm的砂层,与惰性材料所形成的复合凝胶对5 mm的裂缝漏层承压能力达6 MPa;添加0.4%聚乙烯亚胺能够使堵漏剂的交联时间延长3~5 h,可保证地下交联凝胶堵漏施工的顺利进行。

新型延迟交联堵水剂体系的制备及性能评价

针对目前常规堵水剂普遍存在“要么注不进,要么堵不住,不能深部调驱,增油降水效果差”等问题,采用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)制备新型三元共聚物,同时制备多重乳液将交联剂进行包裹实现延迟交联。结果表明,多重乳液体系交联时间可延迟1倍以上,达到5~15 d,实现了延迟交联的目的;最佳凝胶体系具有良好的耐温耐盐性能,适用于矿化度<100000 mg/L和温度70~90℃范围内的油藏。该凝胶体系具有初始黏度小,易注入低渗透地层,且交联时间可控,成胶强度大等特点,可对高渗通道形成有效封堵。

聚合物延迟交联深部调剖堵水技术研究

针对高温中低渗透率油藏开发中后期调剖堵水的要求 ,在室内研制了一种具有很好成胶性的聚合物延迟交联体系。经室内评价 ,该体系具有成胶时间可调、成胶强度大、抗温能力强、封堵效果好、成本低等特点 。

压裂液延迟交联与快速破胶技术

针对压裂液伤害地层的问题,通过对压裂液延迟交联与快速破胶技术的研究试验,研制出了时间延迟交联剂和温度延迟交联剂,确定了压裂液在不同温度和不同时间内破胶时需要破胶剂的用量。结果表明,压裂液交联的最佳时间是压裂液刚进入地层的那一刻。为减少压裂液对地层的伤害,破胶剂加量应根据施工时间与裂缝中压裂液温度情况,使压裂液的破胶时间与施工时间相一致,既能保证压裂液的造缝与携砂能力,又能使压裂液在施工结束后快速破胶、水化返排。现场应用表明,压裂液具有摩阻低、抗剪切性能好、造缝与携砂能力强,对地层伤害小的优点,满足了现场施工的需要,提高了油井(特别是深井)压裂施工的成功率。在华北冀中对井深3400～3800 m的油井压裂施工9口,平均砂比为29.3％,成功率为100％。

一种延迟交联铬冻胶的研制及性能评价

为获得成胶时间可调、耐温抗盐性能好的高强度铬冻胶,通过加入能显著改善成胶效果的添加剂研制了能满足50数90℃油藏温度的铬冻胶调剖剂。采用强度代码GSC法和突破真空度法研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和交联剂重铬酸钠(Na_2Cr_2O_7)加量、还原剂Na_2SO_3和硫化物HN质量比、温度和矿化度等因素对铬冻胶成胶时间和冻胶强度的影响,并考察了冻胶体系对岩心的封堵和驱油效果。结果表明,随HPAM加量的增大,冻胶成胶时间缩短,强度增大;随Na_2Cr_2O_7加量的增大,冻胶成胶时间缩短,强度先增加后降低;随Na_2SO_3和硫化物HN质量比的降低,冻胶成胶时间延长,强度降低;铬冻胶的最佳配方为:0.5%HPAM、0.24%Na_2Cr_2O_7、0.16%Na_2SO_3和0.30%HN;体系中添加HN后,成胶时间由5 h延长至17 h,冻胶强度(突破真空度BV值)由0.076降至0.070 MPa;温度升高,冻胶成胶时间缩短,BV值增加;矿化度增加,冻胶成胶时间延长,BV值降低;对高渗管的封堵率大于96%,可提高原油采收率21.6%数22.8%。冻胶的耐温抗盐性良好,热稳定性较好,适合矿化度低于50 g/L、温度为50数90℃油藏的调剖堵水。

有机硼高温延迟交联剂的制备及其性能

合成了用于中高温油藏压裂作业的有机硼交联剂,并与羟丙基胍胶压裂液组成了有机硼交联冻胶体系。研究了合成条件对交联时间的影响,考察了有机硼交联冻胶体系的性能。实验结果表明,制备有机硼交联剂适宜的反应条件为:130℃、络合剂醇胺质量比4∶2。制备的有机硼交联剂冻胶体系适用于90~120℃的中高温地层压裂作业。破胶剂添加量为0.2%~0.3%(φ)可满足不同的施工工艺参数要求。有机硼交联冻胶体系可在110~120℃下保持表观黏度稳定大于100 mPa·s,并在作业后120~240 min实现破胶水化。

新型高温双元延迟交联压裂液的研究与应用

本文对延缓交联压裂液的作用机理进行了评述。评论了对该压裂液会产生的一些影响因素。给出了压裂液配方、综合性能测试及现场试验情况。最后提出了几点认识。

延迟交联无机硼水基冻胶高温压裂液

用普通粉状压裂用植物胶制成了延迟溶胀、在港胀过程逐渐释放光机硼交联剂的压裂液稠化剂。用这延迟溶胀稠化剂、普通植物胶稠化剂及pH调节剂、温度稳定剂等添加剂配制的压裂液，交联时间延迟不少于5－6man，可泵性好，耐温性能大幅度提高，在150℃、170_s(-1)条件下剪切100min，粘度仍在100mPa·s以上。该压裂液已成功地使用于井温138－155℃的油井压裂施工．增产效果良好。

一种硼冻胶压裂液延迟交联体系

本文分析了硼冻胶压裂液交联机理,提出了硼酸盐延迟交联新体系和定量确定延迟交联时间的方法,研究了影响延迟交联作用的三种因素。延迟交联体系比瞬间交联体系在性能上具有明显的优点。

延迟交联调剖技术概况

阐述了延迟交联调剖技术在提高原油采收率方面所起的重要作用,通过对国内外延迟交联调剖技术现状的综述,介绍了延迟交联技术、调剖剂的分类,以及延迟交联作用机理,提出应该进行更多的研究延迟交联技术。

表面活性剂对压裂液延迟交联的影响

实验研究了3种表面活性剂对压裂液基液中溶胶粒子zeta电位及压裂液交联反应的影响。测定zeta电位所用基液为0.5%GHPG+0.06%柠檬酸的蒸馏水体系;交联反应体系由自来水配制的0.5%GHPG+0.06%柠檬酸+0.06%NaOH基液和0.25%有机硼交联剂C-200组成,测定1701/s剪切速率下,温度由35℃升至50℃并保持恒定条件下的黏度,以第一个黏度峰对应的时间为交联延迟时间。十二烷基苯磺酸钠使zeta电位变得更负,对交联反应有延迟作用;十六烷基三甲基氯化铵使zeta电位由负变正,对交联反应无延迟作用;一种小分子季铵盐BHJ-1使zeta电位增大,加量1.2%时达最高值,加入0.1%、0.2%、0.3%、0.4%BHJ-1分别使交联时间延迟1.5、2.0、4.0、4.5min。讨论了交联延迟的机理。在油管下深3200m的FX126井使用加入0.3%BHJ-1的压裂液,使压裂液摩阻由清水摩阻的40%降为27%,施工泵压由30.7MPa降至20.7MPa。

高温延迟交联聚丙烯酰胺凝胶堵漏剂的研究

利用热熔胶的热塑性,制备了热熔胶延迟引发剂。基于自由基聚合,以丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为单体合成了高温延迟交联聚丙烯酰胺凝胶堵漏剂。利用红外光谱和扫描电镜对高温延迟交联堵漏剂进行了结构表征,并对凝胶的成胶时间、封堵能力和抗温性能进行了测试。实验结果表明,引发剂成功被热熔胶包覆。此外,高温延迟交联堵漏剂性能评价实验表明,相比空白样,其可有效地延迟成胶时间,成胶时间为1~4 h可调;同时,该凝胶还具有优良的封堵性能,高温下可有效封堵4 mm缝宽缝板,承压4.83 MPa以上;凝胶具有良好的抗温能力,150℃热滚96 h后,破胶率仅5%。高温延迟交联凝胶保证了现场地下交联凝胶堵漏施工的顺利进行,可有效封堵裂缝型恶性漏失。

一种延迟交联的抗高温加重胍胶压裂液的研究

深井储层埋藏深、岩性致密,破裂压力和裂缝延伸压力高,导致压裂施工压力高、难度大,常规压裂液密度低,无法保证施工安全和措施效果。为此,合成了一种有机硼交联剂YGB-1,通过交联时间的测定对交联比和调节剂用量进行优化;并对稠化剂、加重剂和其他添加剂进行了优选,形成了密度为1.35 g/cm3、延迟交联时间在3~17 min内可调、适用于160℃储层的加重胍胶压裂液配方。通过耐温耐剪切实验、悬砂实验、降阻实验和破乳实验对压裂液的各项性能进行了测定,结果表明,该加重胍胶压裂液各项性能优异,在160℃、170 s-1下剪切2 h后黏度仍保持在150 mPa·s以上;当混砂比为25%时,使用20~40目的陶粒在90℃条件下测试悬砂实验,悬浮0.5 h后,陶粒无沉降;测试管路为6 mm,当排量为3.5 m3/h时,加重压裂液的降阻率为61%;破胶液表面张力为24.8 mN/m,残渣含量为398.2 mg/L;破胶液防膨率为91%。

延迟交联凝胶研制及其在广西某铀矿堵漏应用

针对地质钻探小井眼条件下失返性漏失堵漏技术难题,开展了适用于地质钻探堵漏要求的聚合物交联凝胶研究。采用单因素优选法,优选了交联凝胶体系用各种处理剂,并以环保型植物胶GJ为成胶剂,加入交联控制剂N1及交联剂1号等组分,研制了一种延迟交联凝胶。该凝胶在广西某铀矿勘查ZK6371孔堵漏成功应用,解决了2个孔段失返性漏失问题。研究结果表明,该凝胶具有交联时间可控(交联时间10~75 min)以及较高的凝胶强度(承压≥6 MPa),在解决失返性漏失方面具有广阔的应用前景。

聚丙烯酰胺凝胶堵水剂及延迟交联机理研究

本文介绍了能适应灰、砂岩孔、缝型油藏并可延迟交联的PAM凝胶堵水剂体系。其特点是:①应用有机多元延迟交联剂与化学反应平衡原理,较好地解决了交联几率与交联度的相互矛盾问题;②利用一剂多效应与氧化-还原反应原理,有效地解决了体系内自生酸调pH值和热稳定性的方法与技术难题;③运用优选法筛选出了一套不用铬离子的PAM凝胶堵水剂与延迟交联的配方。通过灰岩封堵模拟试验、脱水凝胶的红外光谱和电镜扫描检验,该堵剂的堵效、强度和封堵周期都是令人满意的。

延迟交联调剖技术研究进展

简述了交联剂在压裂施工中作用,重点介绍了有机硼交联剂在压裂液体系中的延迟交联技术、延迟交联机理、影响延迟交联的因素和延迟交联剂的应用状况。介绍了其他类型延迟交联技术研究现状和进展,对延迟交联技术在压裂液体系中的发展方向和研究目标进行了展望。

低成本延迟交联凝胶堵漏体系研究

实验优选出了一种低成本延缓交联凝胶堵漏体系,其最佳配方为:0.30%HPAM+0.07%Na2Cr2O7+0.14%Na2SO3+0.20%EA。体系在70℃条件下的成胶时间为30h,成胶强度为0.051MPa。体系具有较好的抗盐性能,在Na^+浓度低于30000mg/L、Ca^2+浓度低于800mg/L时,均可生成具有较高强度的凝胶。该体系适用于温度50~80℃、弱酸性和偏中性的地层条件。对于不同渗透率的岩心,低成本延缓交联凝胶堵漏体系成胶后的封堵强度均高于12MPa,表明该凝胶体系具有很强的地层堵漏效果。

一种新型有机硼延迟交联剂A/B剂体系的研制与应用

研制出有机硼延迟交联剂主剂(A剂)配方:35.1%甘油+3%氢氧化钠+20%硼砂+0.003%硫酸亚铈+3.1%葡萄酸钠+37.8%水,辅剂(B剂)配方:20%氢氧化钠+5%酒石酸钠+75%水。通过调整AB剂的比例,使交联时间在1~3min的范围内可调,且得到的冻胶压裂液悬砂性能好,500kg/m^3的砂浓度条件下静止4h无沉降,流变性能较好,在100℃,170s^(-1)下剪切60min后的粘度为179m Pa·s,胶体恢复性好,变剪切曲线重复性良好。破胶液粘度低,为1mpa·s,破胶液表面张力为28.3m N/m,现场应用表明,采用该交联剂体系配制的瓜胶压裂液体系具有可操作性强,施工平稳,最高砂浓度达到480kg/m3,具有很强的应用前景。

延迟交联调驱在低渗裂缝油藏的研究与应用

抗剪切性延迟交联调驱应用于油井进行过压裂改造的低渗裂缝油藏,可实现调驱剂穿过低渗地层剪切,在远端裂缝成胶,可起到堵水驱油双重作用。根据油藏的地质特征和生产情况,通过多项室内实验,研制了抗剪切性较强、成胶时间可控的调驱剂体系。该体系在Q1块应用后取得了明显的增油降含水效果。