HPAM/Cr^(3+)冻胶压裂液的低温破胶体系

HPAM/Cr3+冻胶压裂液是一种报道较少的压裂液体系,该压裂液具有增粘能力强、携砂性好、摩阻低、冻胶水化破胶后残渣少等优点。但在低温条件下,聚丙烯酰胺可控制性降解比较困难,限制了在油田上的应用。考察了破胶剂的低温破胶性能;研究了影响该压裂液的低温破胶性能的影响因素;提出了用于低温地层的破胶体系配方。该体系可在低温(30℃)下破胶。

Cr^(3+)/HPAM冻胶深部调剖剂YG102实验研究

聚合物驱后恢复水驱,含水率迅速上升,油井很快水淹。研制了Cr3+/HPAM冻胶YG102,实验表明:YG102冻胶交联时间易于控制,冻胶体系成冻时间可调(1~20d),成冻后强度高。将YG102按照先弱后强的顺序注入地层,能得到更好的驱油效果。YG102的用量存在最优值,注入相同量YG102,越早注入,所得的最终采收率会越高。

低浓度HPAM/Cr^(3+)凝胶成胶行为影响因素的研究

研究了聚合物浓度、ｐＨ、温度及Ｃａ２＋浓度对低浓度部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）凝胶成胶行为的影响。实验结果表明：随着体系中聚合物浓度的降低，成胶速度降低，所成凝胶的强度和稳定性降低，成胶的ｐＨ范围变窄。在成胶的ｐＨ范围内，ｐＨ愈高，则成胶速度愈快，所成凝胶的强度愈高，稳定性也愈好。温度增高时成胶速度加快，凝胶的稳定性变差。Ｃａ２＋浓度增大时所成凝胶的强度下降。

一种用于深部调剖的HPAM/Cr^(3+)凝胶

由分子量4×106～7×106、水解度17.6%的聚丙烯酰胺(5～6g/L)、氧化还原体系交联剂Na2Cr2O7+NH4Cl、加入乙二醇的乳酸/丙酸/乙酸复配有机酸延缓剂组成的STP强凝胶调剖剂,其最佳成胶条件为pH值5.2,温度55℃,矿化度<7g/L,调节延缓剂用量可控制成胶时间(12～144h),适用温度为35～80℃。在3支串联高渗透率岩心和3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上,在水驱饱和油之后(合层采收率24.3%),依次用STP调剖剂封堵第一、第二、第三高渗岩心后水驱,合层采收率分别达到46.8%、62.2%和69.1%,由此得出结论:封堵深度越大,采收率提高幅度越大。讨论了有关的驱油机理。简介了2000～2001年大庆萨中开发区48井次处理半径10～20m的STP深部调剖作业的结果(成功率91.2%)。图5参5。

含碱和表面活性剂的HPAM/Cr^(+3)弱凝胶调驱剂的研制

从3种有机酸铬中选择一种烯基多元羧酸铬为交联剂,用于交联大庆油田三元复合驱油体系,制备弱凝胶调驱剂。以阻力系数(RF)特别是残余阻力系数(RRF)作为性能参数筛选调驱剂各组分的用量,得到了基本配方(以g/L计)如下:HPAM(M=1.2×107,HD=25%)0.9+交联剂(有效成分50%)0.18+表面活性剂(ORS41)3+碱(NaOH)8+稳定剂0.2,用大庆某三元复合驱试验区污水(矿化度3824mg/L)配液,其RRF值为清水(矿化度890mg/L)弱凝胶的～45%。基本配方弱凝胶45℃下7天时粘度18.3mPa·s,RF值81.2,RRF值8.2,随时间而减小,120天时分别为12.8mPa·s,66.1和7.3;油水界面张力仍在10-3mN/m数量级,只比常规三元复合体系略高;体系中表面活性剂在油砂上的静态吸附量为0.495mg/g油砂,比常规三元复合体系的相应值(0.462mg/g油砂)略高;岩心流动实验中测得的表面活性剂滞留量(0.067和0.070mg/g岩心)也高于常规三元复合体系的相应值(0.054和0.059mg/g岩心)。若用Na2CO3代替NaOH,则碱剂浓度可由6～8g/L提高到8～10g/L。表8参4。

温度和盐浓度对Cr^(3+)与HPAM交联反应速率及冻胶脱水率的影响

针对过交联造成的冻胶堵剂脱水问题,通过实验建立了一种可以具体表征交联反应过程的方法,即采用分光光度法测定Cr^(3+)浓度以表征Cr^(3+)交联剂的反应速率。考察了交联反应过程中交联剂Cr^(3+)的反应量、冻胶脱水率的变化情况,研究了温度和盐浓度对Cr^(3+)与HPAM交联反应速率及冻胶脱水率的影响,并对交联速率与冻胶脱水的相互关系进行了分析。研究结果表明,温度升高后,Cr和聚合物羧基之间的反应速率加快,交联中间体——Cr多核羟基桥离子的形成速率也会加快;温度越高,Cr多核羟基桥离子的流体力学直径增大速度越快,从而使得Cr的交联反应速率越快。而增大无机盐浓度,有利于Cr多核羟基桥离子的形成,其流体力学直径达到最大值的时间显著缩短。因此,在温度和无机盐的影响下,交联反应过程中冻胶易出现交联速率过快的问题,交联过度会增加交联体系的密度,导致交联体系的保水能力降低,从而使冻胶脱水。本研究对探索抑制冻胶体系脱水的方法具有指导意义。

Cr^3＋/HPAM凝胶体系成胶强度影响因素研究

本文章研究了不同影响因素对Cr^3＋／HPAM弱凝胶体系的影响规律，结果表明HPAM种类、HPAM浓度、Cr^3＋交联剂浓度、pH值、矿、化度、温度、剪切等诸多方面因素对Cr^3＋／HPAM弱凝胶体系成胶强度都有较大的影响。