高温封窜堵剂的研究与性能评价

在深层高温和高矿化度油藏开发过程中,常需要面对套管破损和储层大裂缝造成的水窜问题,常规的水泥封窜堵剂和颗粒类堵漏剂已难以满足堵水需求.利用双酚A型不饱和聚酯树脂为核心材料的树脂类封窜堵剂具有耐高温、耐腐蚀和高强度等特性,通过优选原料配比和交联单体、阻聚剂、引发剂及硅烷偶联剂加量,研发一种适用于深层高温油藏的新型封窜堵剂.研究结果表明,当丙氧基化双酚A(propoxylated bisphenol A,D-33)、顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐的摩尔比为1.20∶1.00∶0.04,交联单体、引发剂和阻聚剂质量分数分别为30.00%、0.08%和0.10%时,获得的封窜堵剂固化时间最长,抗压强度最大,130℃时封窜堵剂固化时间可达1 h,抗压强度达20 MPa以上;该封窜堵剂体系的最佳施工温度为35~40℃,黏度接近1000 mPa·s,在260℃以下呈现性质稳定,可应用于深层高温油藏.加入硅烷偶联剂可有效增强封窜堵剂体系的封窜性能,当硅烷偶联剂质量分数为3.00%时,驱替突破压力最大,可达11.9 MPa.通过拟合凝胶时间与地层温度的关系,可实现对封窜堵剂凝胶时间的预判,有效指导现场施工.

环氧树脂封窜堵剂体系双阶段固化动力学分析

为研究热固性环氧树脂封窜堵剂的固化行为,精准预测封窜堵剂的固化过程,采用非等温差热扫描量热法研究了环氧树脂封窜堵剂体系的固化反应动力学。利用Kissinger方程和双参数(m,n)自催化模型,对该体系进行固化动力学拟合,计算固化动力学参数。结果表明,由环氧树脂和三乙醇胺组成的堵剂体系固化过程为双阶段固化,即凝胶化阶段和固化阶段。通过拟合得到两个阶段的表观活化能分别为63.489、123.56 kJ/mol。固化阶段的活化能是凝胶化阶段的2倍。对双阶段固化过程分别进行拟合得到的自催化动力学方程与实验数据的拟合度良好,对环氧树脂封窜堵剂体系的应用具有指导意义。

交联体系对高温封窜调堵剂成胶效果的影响

适合于高温油藏的封窜调堵剂在满足强度、经济性等性能要求的同时,还必须具有良好的稳定性。封窜调堵剂的封堵效果受到油层温度、地层水矿化度等因素的影响,油层温度越高,封窜调堵剂的稳定性越差。YT油田的油层温度为96℃,地层水矿化度为16150mg/L,为了防止CO2气窜,通过对封窜调堵剂交联剂加量的筛选,交联助剂及其加量的筛选,筛选出了适合YT油田的耐高温封窜调堵剂的交联剂和交联助剂。

河南油田稠油热采井组合封窜技术及应用

河南油田稠油油藏埋藏浅、胶结疏松,注蒸汽热采过程中汽窜频繁,严重影响热利用率和原油采收率。汽窜封堵是提高稠油热采效果的重要措施之一,通常使用的悬浮颗粒堵剂,虽封堵强度高,但不能进行深部封堵,尤其是挤压充填防砂后的热采井,悬浮颗粒堵剂无法注入地层,另外,高温溶液堵剂、泡沫剂单独使用时效果欠佳。为此开展了组合封窜技术研究,在三种堵剂配伍实验的基础上,通过双管并联填砂管封窜物理模拟实验,对溶液堵剂、泡沫剂单剂及组合剂封窜性能进行了评价,组合封窜效果明显优于单剂效果,并对堵剂组合方式进行了优化。该组合封窜技术在河南油田稠油热采区进行现场试验9口井,工艺成功率100%,措施后,减少汽窜方向数12个,累计增产原油2256.6t,取得了较好的应用效果。