BSA-102防膨缩膨剂作用机理及性能研究

介绍了小分子阳离子聚合物BSA-102防膨缩膨剂的防膨缩膨机理,考察了该产品的防膨缩膨性能,简要说明了其现场应用效果。该产品防膨缩膨效果优异,具有很好的耐高温、抗酸碱、抗冲刷能力,在现场实际应用中具有明显的降压增注、恢复地层渗透率的效果。

YG-Z防膨／驱油剂的研制和性能评价

实验制备了新型防膨/驱油剂,并且对合成的产品就防膨率、对地层渗透率伤害程度以及降低原油/水界面张力的能力这三个方面的性能进行了评价。结果表明：①对于膨润土/蒸馏水体系,防膨/驱油剂YG-Z的防膨率高达86％以上,对岩心渗透率的伤害只有18％；②在浓度较低的情况下,防膨/驱油剂YG-Z能够将某原油/水的界面张力降低至超低(10^(-3)mN/m)。

DMDAAC-AM共聚物研制与性能研究

DMDAAC-AM共聚物是一种性能优良的防膨剂。以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)为反应原料,过硫酸钾为引发剂合成共聚物防膨剂PDA。通过室内研究对其进行性能评价,实验结果表明:1.0%PDA防膨剂线性膨胀率仅为22.6%,防膨性能明显优于氯化钾溶液。当温度为150℃时,热滚动24 h防膨性能依然稳定。该防膨剂体系具有很好的抗盐性能,对天然岩心伤害率均小于20%。

防膨剂BHFP-02性能评价及现场应用

油田大规模注水导致注水井黏土膨胀,无法满足油藏开发过程中的配注量,直接影响到油井的产量。加入防膨性能优异的防膨剂可防止黏土水化膨胀,还可恢复长期注水造成的水化膨胀伤害。试验优选了防膨剂及其用量,考察了防膨剂的防膨性能。结果表明,阳离子季铵盐聚合物BHFP-02防膨效果优异,抗冲刷能力强,BHFP-02防膨剂质量分数3%为最佳用量。分析了防膨剂的防膨机理。通过对防膨剂防膨段塞浓度设计,并在渤海S油田现场施工中采用了三段塞浓度梯度降低处理方式,作业后对注水井黏土起长期保护作用,有效抑制黏土矿物水化膨胀,达到注水井防膨作业的目的。

考虑黏土矿物影响的湿相-非湿相置换实验

通过天然岩心与人工岩心的岩心渗吸实验结果分析,黏土矿物的存在对渗吸作用存在影响。利用玻璃管填充不同比例黏土矿物和石英砂,可视化观察和测量湿相置换量和气-液界面前缘突进速度,实验采用2%、3%、5%含量黏土矿物和纯石英砂填充做对比发现,纯石英砂湿相置换量为88.96%,5%含量黏土矿物湿相置换量为69.22%。黏土矿物含量为5%时,所需要的置换时间为纯石英砂的2.29倍,湿相置换量为纯石英砂的77.8%。黏土矿物在接触去离子水后发生膨胀,湿相置换量随着黏土矿物含量的增加而减少。在湿相中加入KCl可有效抑制黏土矿物发生膨胀,并提高湿相置换率,实验结果显示5%黏土矿物填充管实验中,湿相加入40 g/L浓度KCl溶液,最终湿相置换率接近纯石英砂湿相置换率。可见,非湿相中存在不同含量的黏土矿物,对湿相-非湿相置换过程存在影响,而湿相中加入KCl可有效避免黏土膨胀。

多功能纳米清洁减阻剂GPFR-2的研制及现场应用

针对页岩气开发中现有减阻剂存在的诸多不足,研制出一种新型多功能纳米清洁减阻剂GPFR-2.采用红外光谱对其结构进行表征,结果显示GPFR-2含有各官能团的所有特征吸收峰,表明各聚合单体成功参与了共聚,粒度分析显示其粒度分布范围在3~30 nm之间.性能评价结果显示GPFR-2可在20 s内完全溶解,集减阻、防膨、对地层伤害低、抗盐能力强及残渣含量低等多功能于一体.室内研究表明,当GPFR-2加量为0.1%时,减阻率可高达75.6%,防膨率超过90%,对页岩地层伤害率仅为1.8%.现场应用结果表明,GPFR-2携砂性能优异,可有效降低摩阻,在页岩气和低渗透致密油气藏开发中有广阔的应用前景.

低聚季铵盐型黏土稳定剂的合成与性能评价量

实验以1,2-二溴乙烷(EDB)和N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TMEDA)为原料合成了一种水溶性低聚季铵盐型黏土稳定剂。最佳合成工艺条件为:反应温度70℃,反应时间8h,n(EDB)∶n(TMEDA)=1∶1,收率77.1%。研究表明,在黏土稳定剂质量分数为1%时,防膨率可达到89.8%;在质量分数1.5%时,缩膨率最高可达50.3%;而产物在持久防膨性能方面相对于无机黏土稳定剂表现出明显的优势。

煤岩水敏性机理研究及防治

通过静态观察实验以及岩心动态流动实验,研究了煤岩吸水膨胀对储层的影响,揭示了煤岩水敏机理,提出了防治煤岩水敏的方法。水敏实验结果表明,煤岩很容易发生水敏,对地层产生较大伤害。膨胀实验显示,煤粉在低矿化度的流体中更易发生膨胀。对煤粉充填压实岩心进行的流动实验结果表明,黏土矿物水化膨胀,产生微粒运移,使渗透率下降,对储层的伤害具有不可逆性,而KCl对抑制煤岩膨胀具有很好的效果。

超低渗透油田降压增注体系的研究与应用

为了降低超低渗透油田的注水压力,增加注水量,研制出由质量浓度为320～850 mg/L的双子表面活性剂G12-3、质量浓度为60～200 mg/L的防膨剂NNR、质量浓度为16～50 mg/L的阻垢剂YJ以及质量浓度为4～20 mg/L的铁离子稳定剂QA组成的降压增注体系.当降压增注体系溶液的质量浓度为400～1 200 mg/L时,油水界面张力降至10-3 mN/m,防膨率为81.2％～89.3％,Ca2＋,Ba2＋和Fe3＋的阻垢率分别为84.7％,83.5％和81.7％;降压增注体系溶液能够使亲油的云母表面向弱亲水转变;从油水相对渗透率曲线可看出,降压增注体系溶液能够改善地层中油水的渗流能力.现场试验表明,降压增注体系溶液使欠注井（T214-16井）的注入压力平均降低了3.5 MPa,且能够按照配注量注水,有效期达6个月以上,在该区取得了较好的应用效果.

羟胺基聚醚胺防膨剂的研制

以环氧氯丙烷和二乙醇胺为原料,采用水溶液聚合法制备了一种羟胺基聚醚胺(HAPEA)防膨剂,测试了其防膨性能.实验表明:当环氧氯丙烷与二乙醇胺物质的量比为1∶1、反应温度为60℃、反应时间为7 h时,合成的防膨剂具有较好的防膨效果.当羟胺基聚醚胺(HAPEA)的质量分数为2.0%时,其防膨率为87.5%,与KCl复配使用时防膨效果明显提高.

黏土矿物膨胀机理及防膨研究现状

阐述了低渗透储层黏土膨胀机理,详述了黏土防膨剂和防膨技术的研究现状,分析了黏土防膨研究发展趋势,对今后的防膨研究工作提出了建议。

海上油田注水处理用粘土防膨剂的室内筛选

针对海上油田储层特点筛选粘土防膨剂,对控制储层水敏伤害和保障整个油田的持续高效开发有非常重要的意义。综合多种防膨剂评价方法的优点,采用静态与动态相结合的实验评价方法,筛选了适用于海上某油田注水开发的粘土防膨剂。优选出质量分数为l%的FP-3A粘土防膨剂,静态评价离心法其防膨率为79.1%,X-射线衍射法防膨率为54.6%,膨胀仪法防膨率为80.7%,岩心线性膨胀率为0.73%,每100g静态吸附量0.29g;动态评价渗透率保留率大于70%,最佳注入质量分数为0.5%～1.0%,且渗透率波动范围小,防膨效果稳定且作用时间长,适于海上某油田注水开发应用。

阳离子聚合物防膨抑砂剂的合成与性能评价

合成了两种阳离子聚合物防膨抑砂剂 ,对其防膨和抑砂性能进行了评价 ,并与油田常用的一些防膨抑砂剂进行了对比 ,结果表明产物具有较好的防膨和抑砂性能。研究了石英砂粒径和驱动介质粘度对产物性能的影响 ,研究结果表明 :当石英砂粒径大于 0 3mm、驱动介质粘度大于 5 0mPa·s时 ,合成产物基本失去抑砂能力。

季铵盐阳离子聚合物防膨剂对W/O乳状液稳定性的影响

为揭示季铵盐阳离子聚合物防膨剂对热采稠油乳状液稳定性的影响规律,根据南堡35-2油田热采现场采出液特征,采用高温高压可视相态釜模拟配制油包水乳状液,研究了季铵盐阳离子聚合物防膨剂对油水界面张力、界面剪切黏度及乳状液表观黏度和破乳脱水率的影响。结果表明,随着防膨剂浓度的增大,油水间的界面张力降低,界面剪切黏度增大;防膨剂浓度一定时,随着剪切速率的增大,界面剪切黏度增大并最终趋于稳定。温度对乳状液体系的性能影响较大:防膨剂在55℃时几乎对原油的乳化不产生影响,防膨剂溶液与原油形成的乳状液不稳定;在乳化温度为100℃和150℃下形成的乳状液稳定性高,且其表观黏度随防膨剂浓度的增大而增大;防膨剂浓度一定时,随着乳化温度升高,乳状液的表观黏度明显增大,脱水率降低,150℃时含0.5%~10%防膨剂乳状液的脱水率均为0,稳定性良好。季铵盐阳离子聚合物防膨剂能降低油水间的界面能,提高界面膜强度,增加W/O型乳状液的稳定性。

压裂液用高效胺类复合型防膨剂的性能研究

根据压裂液行业标准对多羟基胺类复合型防膨剂进行室内性能评价,为其现场应用奠定基础。结果表明,复合型防膨剂在加量为0.5%时,防膨率高达82%;耐温抗剪切性能、热稳定性能均较好,对压裂液破胶性影响小,与压裂液配伍性良好,对岩心水敏性伤害小。

高温清洁压裂液在塔河油田的应用

塔河油田碎屑岩储层埋藏深、温度高、物性差,常规胍胶压裂液残渣含量较高,对储层伤害较大,难以满足油田需要.优选阴离子表面活性剂及其他添加剂,研制了新的高温清洁压裂液配方.新高温清洁压裂液耐温130℃,具有抗剪切能力强、悬砂性能好、破胶彻底和对地层伤害率低等特点,能够满足塔河油田碎屑岩储层改造的需求.在塔河油田应用效果明显,动态缝长125.2 m,人工裂缝导流能力0.10 μm2＆#183;cm,达到了增加近井地带导流能力的目的,应用前景广阔.

季胺盐型防膨剂的制备及其性能评价

为了解决低渗透储层粘土膨胀所带来的负面影响,以三乙烯四胺(TETA)与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)合成了一种季胺盐低聚合物,将其作为防膨剂应用.利用红外光谱和核磁共振氢谱分析确认了产物的结构,结果表明当TETA与CTA分别按照1∶1、1∶2和1∶4进行反应后得到了三种不同的低聚物防膨剂.通过采用离心法对不同产物进行不同条件下的防膨性能测试.测试结果表明,当TETA与CTA的摩尔比为1∶4时,季胺盐低聚合物(TETA-FP_(4))具有优良的防膨性能.当TETA-FP_(4)用量为1%时,防膨率为92.08%;经过3次水洗后,其耐水洗率91.02%.当温度超过80℃后其防膨率仍可超过86%.表明该季胺盐低聚合物防膨剂具有优良的耐温耐水洗能力.不同pH和矿化度下的防膨性能表明,TETA-FP_(4)具有良好的耐矿化度和耐酸碱能力.可用作耐温耐酸耐高盐压裂液的防膨添加剂.

粘土防膨剂的合成及其复配研究

介绍了以三甲胺、二乙胺、乙二胺、盐酸以及醋酸为原料合成4种相对分子质量较小的粘土防膨剂方法;并将这4种防膨剂分别与氯化钾、氯化铵、氯化钾和氯化铵混合物复配;考察了4种防膨剂用量、防膨剂与复配物质量比对防膨率的影响。结果表明,防膨剂用量选择1.0%较合适,4种防膨剂中乙二胺盐酸盐防膨率最高,达88.3%;与氯化钾复配物中三甲胺盐酸盐复配物防膨率最高,达91.6%;与氯化铵复配物中二乙胺盐酸盐复配防膨率最高,达91.9%;与氯化钾和氯化铵混合物复配物中乙二胺盐酸盐复配物防膨率最高,达91.3%。

多羟基有机铵黏土防膨剂的合成及应用

以三乙醇胺和溴丙烯为原料,采用无溶剂法合成了一种新型多羟基有机铵黏土防膨剂——三羟乙基烯丙基溴化铵(TAAC)。采用均匀设计法,对反应温度、反应时间及n(溴丙烯)∶n(三乙醇胺)等影响因素进行了考察。采用离心法测试、滚动回收实验、粒度分析、XRD和FTIR等手段对防膨剂的防膨性能进行研究。表征结果显示,TAAC的加入可明显增加膨润土的颗粒粒径,有效拉近晶层间距,并排挤晶层间水。通过季铵盐与羟基的协同吸附作用,使TAAC牢固地吸附于黏土表面,起到了良好的防膨效果。实验结果表明,TAAC的最佳合成条件为:n(溴丙烯)∶n(三乙醇胺)=1.5、反应时间26 h、反应温度40℃,TAAC产率可达94.3%。

油田酸化用粘土防膨剂的发展及应用研究

综述了国内外油田酸化用粘土防膨剂的现状及发展趋势,介绍了重要的油田酸化用粘土防膨剂分类以及酸化用粘土防膨剂的作用机理。并对其使用范围及技术、存在问题及对策进行了论述。