泡沫冻胶调剖体系的优选及性能评价

优选了泡沫冻胶调驱体系,研究了聚合物、交联剂的用量及温度、pH 值、矿化度对泡沫冻胶体系的影响。结果表明,泡沫冻胶体系的组成为0.2%（质量分数,下同）、相对分子质量2000万的部分水解聚丙烯酰胺,0.15%~0.2%交联剂,0.2%表面活性剂发泡剂。在60℃、pH=7、矿化度6000mg/L条件下,泡沫冻胶体系的黏度达到最大值,成胶强度最大;当黏度达到最大值之前,泡沫冻胶的黏度随着温度的升高、pH 和矿化度的增加而增大;当黏度超过最大值后,泡沫冻胶的黏度随着温度的升高、pH 和矿化度的增加逐渐降低。

85℃下高矿化度地层化学堵水剂研究

针对高矿化度地层堵水需求,结合油田实际出水情况分析了聚丙烯酰胺结构与耐盐性能的关系,并研制了一种耐高矿化度的阳离子聚丙烯酰胺为主剂的凝胶型堵剂,交联剂采用含苯环结构的树脂,并加入保护剂减缓高温下主剂水解。实验评价结果表明:堵剂体系能封堵85℃下、NaCl矿化度220000mg/L、CaCl2矿化度10000mg/L的地层水,堵剂体系最佳pH值为7～11;有效期长;岩心封堵水突破压力大于45MPa/m,突破后20PV体积驱替后封堵强度大于30MPa/m,封堵率98%以上;并且堵剂对含油饱和度高的地层封堵强度低,具有一定选择性。

聚丙烯酰胺类交联酸破胶新方法

聚丙烯酰胺类交联酸已广泛应用于高温深井地层酸压改造中,提高其破胶效率有利于降低地层伤害和提高增产效果。通过室内试验分析了交联酸中酸的加量、温度以及破胶剂加量对交联酸破胶效果的影响,利用螯合剂络合金属离子方法,对交联酸破胶效果进行了优化。结果表明,当温度小于60℃、酸的加量大于15%时,交联酸的黏度大于400mPa·s,不发生破胶;当交联酸中酸的加量为20%时,过硫酸铵加量由0.1%增至0.6%对破胶效果影响不大;温度为90℃时,交联酸的黏度在10min后降至5mPa·s,残渣含量1 470mg/L,破胶不均匀。对比不同破胶方式下的破胶效果可知,交联酸中加入0.1%EDTA和0.1%胶囊破胶剂,60min后其黏度降至8mPa·s,残渣含量387mg/L,破胶效果好。这表明,应用胶囊破胶剂和EDTA(螯合剂)的组合破胶方式,可延缓破胶剂有效成分的释放速度和降低交联酸的黏度,达到改善交联酸破胶效果的目的。

络合剂和交联剂对凝胶法制备TbMnO_3纳米颗粒的影响

采用改进的聚丙烯酰胺凝胶法制备了TbMnO3纳米颗粒.以Tb和Mn的无机盐水溶液为原料,通过加入丙烯酰胺使溶液成胶,在溶液成胶过程中,丙烯酰胺聚合形成高分子网络骨架,为粒子提供生长的空间.利用热重(TG)分析、差示扫描量热(DSC)分析、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及X射线衍射(XRD)等多种手段研究了干凝胶的热分解及TbMnO3的形成.实验表明,分别以柠檬酸和EDTA作为络合剂,在800℃煅烧温度下均可制备出高纯TbMnO3纳米颗粒,但产物的颗粒尺寸和形貌与络合剂的选取有关.扫描电子显微镜(SEM)观察显示,以柠檬酸为络合剂制得的样品,颗粒形貌规整,呈球形,颗粒尺寸分布较窄,平均粒径约为67 nm;以EDTA为络合剂制得的样品,颗粒形态主要以长球形和近球形为主,兼有少量的杆状,平均颗粒尺寸约为115 nm.此外,实验还发现,在前驱体溶液中加入适量的双丙烯酰胺,可以使产物颗粒的尺寸适度减小,形貌变得更为规整.磁滞回线测量结果表明,TbMnO3纳米颗粒在室温下表现为顺磁性.

间苯二酚在聚合物凝胶堵水技术中的应用

间苯二酚作为聚丙烯酰胺的优良交联剂已成功应用于油田聚合物凝胶堵水技术。本文综述了将间苯二酚应用于近井地带小剂量堵水作业、地层深部大剂量堵水作业以及地层内就地交联聚合物弱凝胶驱替作业的室内研究和现场应用成果。

用于海外河油田调驱的有机铬交联聚合物弱凝胶体系及性能评价

为降低海外河油田油井含水率,改善水驱开发效果,针对油藏条件用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和有机铬交联剂配制了有机铬交联聚合物弱凝胶,研究了弱凝胶的耐温、耐盐、抗剪切性、注入性、封堵性及吸水剖面改善能力。研究结果表明,在油藏温度70℃下,配方为2000 mg/L HPAM+100 mg/L有机铬交联剂弱凝胶调驱体系的成胶时间为3 d,成胶强度为C级。弱凝胶具有较好的耐温性、抗盐性及抗剪切性,耐温可达90℃,抗盐可达3621.2 mg/L。岩心流动实验结果表明,弱凝胶体系的注入性和封堵性良好,可提高采收率10.4%数12.7%;吸水剖面改善能力较好,对非均质性岩心的吸水剖面改善率大于90%。

聚丙烯酰胺与高价金属离子交联机理研究

对聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）与高价金属离子（Ｃｒ（Ⅲ）或Ｚｒ（Ⅳ））的交联机理进行了实验研究。结果表明，ＰＡＭ水解度对成冻有着重要的影响：非水解ＰＡＭ不能与Ｃｒ（Ⅲ）或Ｚｒ（Ⅳ）形成冻胶；水解度太大的ＰＡＭ则容易产生沉淀；ＰＡＭ与Ｃｒ（Ⅲ）（即Ｃｒ（ＮＯ３）３）或Ｚｒ（Ⅳ）（即ＺｒＯＣｌ２）的交联特征几乎一样，只是它们成冻时对ＰＡＭ水解度大小的要求不同而已；

高温油藏弱凝胶深部调驱技术室内研究

针对高温油藏特点,采用非离子聚丙烯酰胺与甲醛和苯酚进行了地层条件下的成胶性能研究。结果表明,该体系成胶时间长,在30h后开始大量成胶,苯酚与甲醛比例的增加有利于羟甲基苯酚的生成,交联剂和非离子聚丙烯酰胺含量的增加有利于体系成胶。综合考虑成本,采用苯酚与甲醛比例为1∶2,交联剂浓度为1200mg/L,非离子聚丙烯酰胺2000mg/L。最后通过并联驱替模拟试验表明,该弱凝胶能使后续水驱转向,提高低渗透油层的采收率。

酚醛树脂交联聚丙烯酰胺弱凝胶的制备与性能评价

为了提高调剖效果,开展了新型调剖剂的研制.实验利用低浓度聚丙烯酰胺溶液和酚醛树脂交联剂反应形成了弱凝胶体系.成胶后通过流变仪对其进行性能评价.测试了凝胶体系的耐温性、耐矿化度、稳定性和老化时间.结果表明,交联聚合物弱凝胶的性能稳定,耐盐、耐剪切、流动性好.在55℃下,聚合物浓度为3 000mg/L,交联剂浓度为0.25%时,弱凝胶成胶时间适中（7-8h）,成胶强度大于300 000mPa·s,有利于油层深部的封堵.

用油田污水配制的有机铬交联HPAM驱替剂

研究了有机铬交联剂 Ｗ１８ 与 Ｈ Ｐ Ａ Ｍ 在油田污水中的成胶性能，考察了不同因素对成胶作用的影响，确定了驱替体系的最佳组成。岩心驱油实验结果表明，该驱替剂的驱油性能较好，可比水驱提高采收率１０ ％ 以上。

适用于高温油藏的弱凝胶调驱体系室内研究

以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主剂,酚醛类物质为高温交联剂,制备了适用于高温油藏的弱凝胶调驱体系,确定其最佳配方为:HPAM浓度1 800 mg/L、酚醛类高温交联剂加量1.0%。实验结果表明,该弱凝胶体系具有较强的热稳定性,在110℃条件下放置30 d后,其粘度保持率在80%以上。该弱凝胶体系成本较低,制备步骤简单,可推广应用到不同高温油藏的调驱工艺措施中。

聚丙烯酰胺在水胶炸药凝胶体系中的应用研究

讨论了采用聚丙烯酰胺作为胶凝剂制备水胶炸药的影响因素。研究了聚丙烯酰胺的用量、聚丙烯酰胺的水解时间、交联剂的选择、交联剂的用量、反应温度等相关因素对水胶炸药成胶时间和热稳定性的影响,得出了较佳工艺条件。

次氯酸钠催化交联的非水解聚丙烯酰胺微凝胶的研制

在次氯酸钠作用下水溶液中非水解聚丙烯酰胺的酰胺基经由异氰酸酯基转变为氨基 ,后二种基团反应生成二价碳酰二胺基 ,将聚合物分子交联而形成水基凝胶。将次氯酸钠用量与使一半酰胺基转变为氨基所需的次氯酸钠量之比定为交联度。实验微凝胶由 6 g/LPAM水溶液形成的凝胶稀释而成。配液用水有清水 (自来水 )、盐水 (2g/LNaCl水溶液 )和高矿化水 (矿化度 80 g/L ,含Ca2 + 、Mg2 + 各 1g/L)。用红外光谱表征了交联聚合物的结构。当PAM浓度为 2 g/L ,交联度为 11.4 %时 ,在宽剪切速率范围内清水微凝胶的粘度低于而盐水微凝胶的粘度则高于相应的 2 g/LHPAM溶液 ,高矿化水微凝胶 7s-1下的粘度 ,2 0℃时略低于而 4 5℃和 6 0℃时则高于清水微凝胶。在渗透率～ 1μm2 的填砂模型上 ,注入～ 0 .3PV的PAM浓度 1.0～ 3.0 g/L、交联度 11.4 %的微凝胶 ,在水驱基础上清水微凝胶提高采收率的幅度随PAM浓度增大而增大 (17.6 %～ 2 4 .2 %) ,盐水微凝胶在PAM浓度为 1.5 g/L时提高采收率的幅度最大 (2 5 .3%)。用于驱油的PAM微凝胶的最佳交联度为 11.4 %,PAM浓度为 2 .0 g/L时粘度为 2 1.0mPa·s ,在水驱基础上提高采收率 2 2 .3%。图 4表 3参 5。

草酸铬交联剂的合成与室内性能研究

以氯化铬和草酸钠为原料合成了一种交联剂,以草酸根为配体与Cr^(3+)络合,考察交联剂与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的凝胶交联性能。考察了交联剂的摩尔比、交联剂与HPAM的交联质量分数、交联温度和体系pH值对凝胶性能的影响。

高强度酚醛树脂交联剂成胶性能分析评价

交联剂主要分为有机交联剂、金属交联剂两大类别。传统交联剂体系多为单一体系,某一种交联物质单独与聚丙烯酰胺溶液发生反应形成凝胶,其凝胶特性优越性单一,适用限制条件多,不宜应用于矿场试验。本文从一个新的思路出发筛选出高效交联产品——高强度酚醛树脂交联剂,室内试验效果很好,并克服了传统交联剂低温、高矿化度环境下成胶强度低、甚至不成胶、凝胶不稳定易脱水等缺陷。高强度酚醛树脂交联剂是在两种交联剂用量不同条件下相互作用生成类似于金属交联剂性质的物质M和酚醛树脂类交联剂性质的物质N,两者分别与聚丙烯酰胺发生交联反应,两者的协同作用使之形成高质量凝胶,弥补了单一体系的缺陷,使之具有更广泛的适用性。

油田采出液中黏弹性颗粒驱油剂PPG的检测新方法

高效液相色谱法是目前检测油田采出液中聚合物含量的最简便灵敏的方法,但该方法只能对聚合物的总量进行检测。在实际应用中,为了提高驱油效率,常常会将部分水解聚丙烯酰胺HPAM和黏弹性颗粒驱油剂PPG进行复配使用,为了实现含有HPAM的油田采出液中PPG液相色谱的检测,提出了一种新的样品前处理方法,即利用HPAM和PPG结构上的差异,在样品中分别加入交联剂和破胶剂,使HPAM从溶液中沉淀出来,而PPG仍然保留在溶液中,以排除液相色谱检测PPG时HPAM的干扰。结果表明,样品中加入硝酸铝交联剂(硝酸铝、聚合物总量比=10:1)3 min后,加入破胶剂H_2O_2(H_2O_2、聚合物总量比=150:1),可以实现HPAM的完全沉淀,进而实现PPG的液相色谱检测。该方法具有很好的精确度和加标回收率,线性范围:10~200 mg/L,最低检测限为5 mg/L。

一种复合交联剂的制备及性能评价

水溶性酚醛类交联剂保存时间短、易固化且挥发性较强。为此,通过采用分子设计和引入适量促交联剂制备了一种基于水溶性酚醛树脂的复合交联剂。首先使用苯酚和甲醛为原料,通过两步法合成水溶性优异的多羟甲基酚醛树脂,随后加入适量金属离子促交联剂用以改善其成胶性能。两步法合成使得甲醛和苯酚反应更为充分,产物主要以多羟甲基酚的形式存在,因而该复合交联剂无刺激性气味,保存时间长,金属离子促交联剂的引入显著改善了其成胶性能。实验结果表明,该复合交联剂用量在0.1%以上即可成胶,较传统酚醛类交联剂其成胶强度显著增加,成胶时间8~48h可控,成胶温度范围为60~120℃。采用此复合交联剂得到的凝胶体系稳定性强,成胶强度在两个月以上无减弱趋势。该复合交联剂在油田堵水调剖领域具有极大的应用前景。

一种复合交联剂的制备和应用

利用水溶性酚醛树脂和高价金属盐制备了一种复合交联剂。该复合交联剂制备方便,无刺激性气味。选用部分水解聚丙烯酰胺体系对该复合交联剂的成胶性能进行系统考察,证实其用量为0.1%,~0.3%,时,成胶强度较单一酚醛类交联剂显著增加,通过调节聚合物交联剂比例,其成胶强度可达5,000~20,000,m Pa·s,成胶温度在60~120,℃范围内,成胶时间8~48,h可控,成胶强度可保持2月以上,成胶稳定性良好。