一种黏土防膨剂的优化及性能评价

将配伍性、耐水洗率和防膨性等作为指标,对以环氧氯丙烷、多乙烯多胺缩聚物及氯化钾为主剂的系列复合型防膨药剂(NW-DJ-01~08)进行了筛选。并在此基础上,应用JMP软件结合混料实验方法进一步分析了上述药剂中3种最优黏土防膨剂和氯化铵进行复配后的防膨性能。结果表明:NW-DJ-02、NW-DJ-06和NW-DJ-08防膨率较为优异,体积分数为1.0%防膨率分别为84.21%、88.42%、77.89%。3种防膨剂与氯化铵在复配体积比为2.0∶3.4∶2.6∶2.0,体积分数为2.0%时,具有最优防膨率(93.68%),总体性能优于目前常用防膨剂。

MCS黏土防膨剂的合成

为了解决低渗透储层黏土膨胀所带来的地层伤害以及产量影响,合成了一种以一乙醇胺为反应原料的低分子量黏土防膨剂MCS,根据线性膨胀仪的测定结果得到最优反应过程;采用岩屑滚动实验评价其长效性;通过红外光谱验证其结构;利用显微镜对比观察作用黏土微观形貌得到不同溶液的实际作用效果。结果表明:最佳反应温度为80℃,一乙醇胺与环氧氯丙烷摩尔质量比为1∶1,溶剂用量为40%,反应时长为6 h;红外光谱表明其具备目标产物的各种特征峰;通过测试其不同添加浓度与不同pH下对黏土稳定性能的影响,得到最优添加量为3%,此时膨胀高度最低为2.98 mm,具有良好的抗酸碱性且作用效果持久;使用显微镜观察得到MCS除具有一定稳定作用外,与高分子量阳离子聚合物相比,分散不产生聚块且使用效果显著。

压裂液用黏土防膨剂的合成与防膨效果

黏土防膨剂是压裂液体系中不可缺少的核心添加剂,能有效抑制黏土膨胀、防止微粒运移、增加地层渗透率。以浓盐酸、三甲胺为主原料,合成三甲胺盐酸盐,并在弱碱性条件下滴加环氧氯丙烷生成有机阳离子聚合物,最后在60℃下与无机盐氯化铵反应,得到淡黄色的黏土防膨剂。通过红外光谱、热重/差热分析、X射线衍射分析对其结构进行表征,考察了反应原料、防膨剂加量对防膨效果的影响。结果表明,随有机阳离子聚合物加量增大,防膨率提高,有机阳离子聚合物加量以0.9%为宜。有机阳离子聚合物加量相同时,随环氧氯丙烷与三甲胺盐酸盐质量比的增大,防膨率增加;当二者的质量比为2:1时,加量为0.35%、0.6%、0.9%聚合物的防膨率分别为85.87%、87.07%、89.58%,防膨效果较好。当黏土防膨剂加量为0.4%时,防膨率达90%以上;加量增至0.8%时,防膨率达94.1%,防膨效果良好。

耐高温黏土防膨剂制备与基本性能

黏土防膨剂是压裂液体系中不可缺少的核心添加剂,其作用是能够有效抑制黏土膨胀、增加地层渗透率、提高原油采出率、防止黏土微粒运移,因此具有广阔的应用前景。研究以浓盐酸、三甲胺为主原料,合成了有机铵盐正离子,并加入长链脂肪酸酯,在一定温度下复合无机盐氯化钾,制备出黏土防膨材料。通过红外光谱、热重/差热分析、X射线衍射等对其结构进行表征,并对黏土防膨材料的基本性能进行了研究。结果表明,当浓盐酸与三甲胺的质量比较大时,产品防膨效果较好,且具有很好的耐高温性。将防膨材料以25%的质量分数配制成防膨剂,当防膨剂质量分数为2%时,防膨率达94.6%,该产品具有良好的防膨效果。

注水用黏土稳定剂的筛选与评价

大庆油田萨零组油层渗透率特低，水敏性强，试验区3口注水井注入15g／L黏土稳定剂时出现困难，需对黏土稳定剂进行再筛选再评价。实验黏土稳定剂为5种商品有机聚季铵盐，用矿化度4．534g／L、pH=7．9的模拟地层水配液，先用优选浓度30g／L的聚季铵盐溶液处理钙蒙脱石，再分别进行不同组合的水蒸汽、二乙醇蒸汽、水洗后处理，用X射线衍射法测定钙蒙脱石干态晶层间距d（001），结果表明经聚季铵盐DNT-014处理后的钙蒙脱石，在后处理中d（001）变化最小，DNT-014作为黏土稳定剂，耐水、耐水蒸汽冲刷、抗有机物取代的能力最强。DNT-014主链链节及两个侧基中各含一个季铵盐基团，相对分子质量18630。在储层岩心流动实验中求得，30g／L黏土稳定刺溶液的注入量应为5～10PV，超过此注入量后岩心渗透率基本上不再下降；注入10PV黏土稳定剂后再注入模拟地层水时，岩心渗透率仅有小幅度下降；在5种聚季铵盐中DNT-014的防膨性能最好。2005年12月开始在31：1注水井连续注入30g／L的DNT-014溶液，结果使注水压力平均降低1．01MPa，注水强度上升30．59％，视吸水指数上升36．99％。图3表5参7。

288断块砾岩油藏注水过程中储层损害机理研究

288断块油藏为低孔低渗油藏,储层物性差,注水开发过程中出现注水压力升高快、吸水量下降的现象。综合利用储层岩矿分析、岩石物性测定、敏感性实验评价方法,分析了288断块吸水层储层损害机理。研究表明,288断块油藏储层的水敏性、速敏性和低渗透性是储层受损的内在因素,回注污水中硫酸还原菌严重超标、回注污水矿化度太低以及工作制度不合理是外在因素。针对性提出了预防注水井储层损害的措施和手段,提高注水井的吸水能力,保证油田正常注水。

一种低伤害增效压裂液体系的研制及性能评价

目前,我国大多数油气田在压裂施工时所采用的压裂液是水基胍胶压裂液体系。但是,由于胍胶价格的急剧上涨,不可避免的导致了压裂施工的费用也大幅上升,而且现阶段,又没能研制出技术上成熟、而且价格上又为合理的胍胶替代品,胍胶体系仍不能被彻底取代。针对这一现象,笔者从提高压裂液添加剂性能入手,研制出一种高效添加剂AM,降低压裂施工成本。室内对比评价实验发现加入添加剂AM的冻胶压裂液破胶后残渣含量得以有效降低,表面张力为23.15 mN/m,油水界面张力为0.362 mN/m,岩心伤害实验发现其伤害率仅为14.29%。在未影响冻胶性能的情况下,压裂液成本以及地层伤害得以大幅降低。