复合交联聚合物弱凝胶体系的研制与性能评价

由于弱凝胶调驱体系抗剪切性能弱而限制了其在油藏中的应用,以共聚物丙烯酰胺/丙烯酸/N-乙烯基吡咯烷酮为主剂,加入甲醛–苯酚复合交联剂和高温稳定剂,制备了调驱性能较好的弱凝胶体系。考察了聚合物质量浓度、稳定剂质量浓度、交联剂/聚合物质量比、交联剂配制摩尔比、温度、pH值以及矿化度对成胶性能的影响。确定了弱凝胶体系的最佳使用条件:聚合物AM/AA/NVP质量浓度2 000 mg/L,交联剂/聚合物质量比2/1 000,交联剂(甲醛/苯酚)摩尔比4∶1,稳定剂(硫脲)质量浓度100 mg/L,pH值为7,温度60℃。室内调驱性能评价表明,该体系具有良好的抗剪切性能,黏度保留率达到91.38%,同时封堵率在99%以上,突破压力大于7 MPa,并且还具有一定的选择封堵能力,剖面改善率达到80%以上。

耐高温弱凝胶体系的室内研究

以聚合物HPAM为主剂,加入有机酚醛类交联剂和有机复配稳定剂,制备了高温弱凝胶调驱体系。考察了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度、温度、矿化度及pH对成胶性能的影响。确定了弱凝胶体系的最佳适用条件:聚合物HPAM浓度1 200～1 800 mg/L,交联剂浓度800 mg/L;稳定剂浓度80 mg/L,体系pH为6～8,在此条件下可耐油藏高温达110℃。弱凝胶体系可实现成胶时间可控,凝胶强度可调。

弱凝胶体系成胶性能影响因素研究

弱凝胶体系调驱作为一种提高采收率的新技术已在国内各大油田得到应用,研究表明弱凝胶体系成胶性能的好坏直接决定调驱效果。通过实验研究了影响弱凝胶体系成胶性能的主要因素。结果表明,聚合物分子量、聚合物/铬交联剂浓度、温度、pH值对弱凝胶体系的成胶性能影响较大,剪切作用对弱凝胶体系成胶性能有一定影响,含油、油砂对弱凝胶体系成胶性能影响较小,水质对弱凝胶体系成胶性能基本没有影响。研究结果为矿场试验中应用弱凝胶体系进行深部调驱提供了依据。

弱凝胶钻井液成胶剂AM/AMPS/OA_8的合成与表征

针对水平井、大斜度井钻井过程中井眼润滑性、岩屑携带以及钻井速度的影响等问题,通过合理的分子设计,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和实验室自制疏水单体丙烯酸正辛醇OA_8为原料,利用胶束聚合法,制备了一种弱凝胶成胶剂AMAMPSOA_8,其结构经1H NMR和IR表征。以AMAMPSOA_8在低剪切速率下的表观粘度为指标设计正交试验,确定最优反应条件为:AM与AMPS摩尔配比为4.8∶1,引发剂用量为单体总质量的0.04%,疏水单体浓度为0.75%,于70℃反应9 h。该条件下,0.5%AMAMPS0A_8聚合物溶液在低剪切速率3 r·min^(-1)下表观粘度可达23 680 mPa·s。利用热分析仪、高温滚子炉、高温高压流变仪对产物性能进行了研究。研究表明:AMAMPSOA_8的抗温性能可达160℃;聚合物溶液体系有明显的触变性,在40 min后溶液切力增加幅度变缓。

水质对弱凝胶调驱体系成胶性能影响因素研究

针对辽河油田高18块调驱体系成胶性差,调驱效果不理想的问题,对调驱体系配方浓度进行了筛选,认为凝胶中聚合物浓度范围在0.15%~0.2%,交联剂浓度的范围在0.15%~0.25%时强度最为理想。通过对弱凝胶体系的影响因素考查,配液水水质满足悬浮颗粒含量≤30mg·L^(-1)、粒径中值≤8μm、含油量≤20mg^(-1)、SRB≤10~2个·mL^(-1)、矿化度≤7000mg^(-1)时,调驱体系成胶性较好。

弱凝胶深部调剖剂的研制及性能评价

弱凝胶深部调驱技术可以充分发挥交联聚合物的优势.制备了以聚丙烯酰胺为主剂,柠檬酸铝为有机交联剂的弱凝胶.通过实验确定了具有较高黏度和合适成胶时间的弱凝胶配方：有机交联剂中交联体氯化铝与配位体柠檬酸三钠的物质的量比为1：1,有机交联剂质量分数为8％～l2％,聚丙烯酰胺质量分数为0.08％～0.17％.

溶解氧对弱凝胶体系成胶性能的影响研究

针对弱凝胶调驱体系成胶性能易受到配制水溶解氧影响这一问题,本文开展了不同溶解氧量条件下的弱凝胶体系成胶性能实验。研究结果表明:溶解氧量对弱凝胶粘度稳定性具有较大的影响,当溶解氧浓度为0.46 mg/L时,10天内粘度降低90%以上。而随着溶解氧量的增加,粘度下降程度更大。硫脲在短时间对聚合物的稳定作用比较显著,15天成胶粘度可达17000 mPa·s,并且30 d粘度依然保持在10 000 mPa·s以上。