丙烯酰胺地层聚合交联冻胶堵调剂研究及应用

研制了由丙烯酰胺 (3%～ 8% )、引发剂 (0 .0 5 %～ 0 .3% )、多价金属离子络合物交联剂 (0 .1%～ 0 .5 % )、反应调节剂 (0 .0 5 %～ 0 .2 % )和水组成的地下聚合交联成胶体系 ,用于油井堵水和注水井调剖。成胶液配制可在 16～ 2 0min内完成。成胶液受剪切不影响冻胶形成。对按标准配方配制的 5 %丙烯酰胺成胶体系进行了研究和评价。在70℃生成的冻胶在水中吸水膨胀 ,8h体积膨胀 6 .8倍 ,2 4h体积膨胀 8.3倍。在 5 0～ 70℃生成的冻胶初始粘度 1.38× 10 6 mPa·s,老化 90d后粘度基本不变 ,粘度最大降幅≤ 6 .4 %。在长 30mm、渗透率 2— 6 μm2 的人造岩心上测得对油相和水相的堵塞率分别为 >99%和～ 70 % ,突破压力分别为 2 .2～ 2 .7和 0 .1～ 0 .3MPa。该堵调剂已在胜利几个整装油田 2 5口注水井和 8口油井上应用 ,以油、水井各一口作为实例介绍了堵调结果。表 5参 3。

高浅北区交联聚合物调驱体系配方改进

胜利高浅北区油田采出水矿化度低（1．6g／L），用采出水（污水）配制的聚合物／铬地下成胶调驱体系不易成胶，因而对配方进行了改进。基础实验体系含聚合物2g／L、铬交联剂0．8g／L，用敞口容器中冷却至室温的污水配制，在65℃密闭反应72小时后测定65℃、7 1／s黏度，据以选择新配方。使基础实验体系成胶的氯化钠加量≥5g／L。在多种无机盐中，只有硫酸钠能有效促进该体系成胶，适宜加量为400mg／L，体系黏度可达281．8mPa·s，且不必改变铬交联剂用量。但使用新鲜的热污水（40--45℃）配制的加硫酸钠体系，交联成胶性能仍较差，另加入对苯二酚作稳定剂，加量200mg／L时体系黏度即达到281．5mPa·s。此改进的体系已在高浅北交联聚合物调驱先导性试验区投入应用，自2006年5月至2007年6月底，在高106．7井累计注入1．1×10^5m^3，对应油井增产效果显署。图3表3参7。

河间东营油田高温油藏聚合物凝胶调驱体系室内优化

根据河间东营油田高温油藏的特点制订了凝胶体系筛选标准,依据此标准从5套聚丙烯酰胺-交联剂体系中,筛选出聚丙烯酰胺-酚醛树脂凝胶体系为适宜体系。针对该体系,以凝胶成胶30 d黏度值和30 d黏度平均保持率为评价指标,开展正交试验,确定了各因素对该凝胶体系成胶强度、稳定性的影响程度,由强到弱依次为:聚合物、交联剂、助剂。在此基础上开展体系配方优化实验,确定了最佳配方:聚合物1 200 mg/L+交联剂主剂2 250 mg/L+交联剂助剂1 750 mg/L.截至2014年12月中旬,已在10个井组进行了现场试验,其中6口井初步见效,7口井明显见效,井口压力平均上升5.32 MPa,累计增油1 262 t,效果较好。

HPAM/酚/醛/Al^(3+)交联体系的研究

实验考察了用于深部调剖的地下交联成胶聚合物水溶液体系的组成。所用聚合物HPAM分子量8.25×106,水解度30.2%;用蒸馏水配制溶液;在不同时间(最长45d)测定体系60℃下的粘度。从3种酚和3种醛中选用苯酚+甲醛为交联剂。HPAM/苯酚/甲醛体系(1000+400+400mg/L,pH=7.5)成胶时间为20d,凝胶粘度低,稳定性差。在该体系中加入一种柠檬酸铝盐,在Al3+浓度为50～80mg/L时,体系成胶时间15d,最高粘度达1.0×105mPa·s,可稳定存在20d以上。加入AlCl3的该体系不能成胶。选定HPAM/苯酚/甲醛/柠檬酸铝盐体系的组成(mg/L)为800+400+400+50(以Al3+计),考察影响因素,发现该体系的适用温度在60℃左右,适用pH值范围在7.0～7.5,矿化度6390mg/L的环境下成胶性能大体不变。表6参3。

管流地层化学调堵体系的研制与试验

以大港枣园油田的油藏条件为实验依据,开发出可用于调堵管流地层大孔道的地下聚合强胶体系,并对其进行静态性能和应用性能评价。通过水窜通道调堵技术优化实验研究,确定了管流地层大孔道的调堵剂用量的计算方法和堵剂段塞定位推进的最佳组合方式。结合枣1270-12井组特点,对已形成的枣1270-12井、枣1274-5井管流地层,应用"U型管"两端压力平衡原理,提出油、水井施工工艺方案,并且现场试验取得了成功。

一种低毒性有机交联两性聚丙烯酰胺凝胶的研制

采用低毒性的对住取代苯酚十六亚甲基四胺为交联剂，制备了在高温地层内交联成胶的两性聚合物凝胶调驱剂。所用两性聚丙烯酰胺AmPAM-DQ和-DL水解度25％，阳离子度5％，相对分子质量分别为1．8×10^7和1．7×10^7。实验成胶温度为80℃，一般在80℃测定凝胶黏度。考察了每一组分的优化用量，结果如下：聚合物3．0g／L，交联剂胺组分1．0g／L，酚组分0．45g／L（DQ聚合物凝胶）或0．50g／L（DL聚合物凝胶），催化剂（pH调节剂）草酸1．5g／L或1．0g／L；淡水配制的成胶液成胶时间为15天，凝胶黏度45-48Pa·s；加入草酸的矿化度2．0g／L盐水成胶液的成胶时间为2．5～4．0天，同时加入碳酸氢钠可调节成胶时问；在硫脲、硫代硫酸钠和亚硫酸钠中，后者用作高温稳定剂的效果最好，适宜加量为0．3g／L。配液用水矿化度由2．0g／L增至10g／L时，凝胶的剪切黏度、储能模量和损耗模量仅略有下降。图7表4参5。

低聚物压裂液体系在油砂山油田的应用研究

低分子聚合物压裂液体系拥有热稳定及剪切流变特性良好;携砂能力强;良好的裂缝导流能力恢复性;添加剂少,配液简单;交联条件为中性或微酸性,容易控制;对低渗、碱敏地层伤害小;破胶无残渣,地层伤害小的优点,对于油砂山油田低温低压环境较为适用。同时利用低分子聚合物体系高矿化度破胶的特点,选用低成本的地层水作为破胶剂,大大降低了压裂成本。