盐酸液稠化剂SC-1的研制

以煤油为分散介质，油水相体积比1：2，水相中单体质量分数40％，AM、DMDAAC、AMPS三单体质量比4：1：1。通过反相乳液聚合制得了三元共聚物W／O乳状液。直接用作盐酸的稠化剂，其代号为站1020％盐酸中SC-1加量由1％增至4％时，酸液黏度（30℃，1701／s）由42mPa·s增至94mPa·s。站1加量为2．5％时，盐酸质量分数由15％增至28％，酸液黏度由89mPa·s降至72mPa·s。2．5％SC-1增稠的20％盐酸，加入0．3％CaCl2、0．2％Mg·Cb或3．5％NaCl后在室温放置7天，酸液物态无异常；在60℃或90℃密闭放置4小时后，黏度保持率为91．9％或88．9％：与大理石的反应持续40小时后的质量分数大于5％。骷1与多种常用酸液添加剂配伍。研制了含缓蚀剂、铁离子稳定剂、破乳剂、助排剂、黏土稳定剂的2．5％骷1增稠的20％盐酸液。图1表3参8。     

阳离子聚丙烯酰胺PG-1稠化的土酸有机酸混合酸化液的性能

以煤油为外相进行反相乳液聚合，合成了AM／DMDAAC共聚物，将反应后的反相乳液干燥、洗涤，得到了粉末状酸液稠化剂PG-1，并用于稠化土酸有机酸混合酸。该酸液组成如下：7％～10％盐酸＋2％氢氟酸＋5％-8％乙酸。与国内常用酸液增稠剂CT1—6相比，在该混合酸液中PG-1的增稠性较好，耐温性略好，抗剪切性基本相同，缓速性略好，热稳定性和耐盐性良好。1.5％PG-1稠化混合酸的黏度（30℃，170s^-1）为34。6mPa·s；在90℃加热2h后和在30℃、1701／s剪切2惦，黏度均大于25mPa·s；在60℃、90℃加热4h后，黏度保留度分别为88．7％、81．2％；在60℃、90℃与孤南24块砂岩岩屑反应的有效时间超过12h。用矿化度40g／L的标准盐水配制的PG-1稠化混合酸在90℃放置4h或在常温放置15d，外观无显见的异常。图4表2参6。     

CSAa黏弹性表面活性剂压裂液的研制

用化学试荆长链烷基季铵盐CSAa制备了两种VES压裂液并研究了相关性能，其组成（CSAa／水杨酸钠／氯化钾／正丁醇，以g／dL为单位）如下：1．0／0．3／1．0／0．2；2．0／0．6／0．5／0．1。在耐温性测定中，1．0g／dL CSAa压裂液的黏度由30℃时的75．0mPa·s降至50℃时的37．5mPa·s；2．0g／dL CSAa压裂液的黏度由40℃时的225mPa·s逐渐降至55℃时的110mPa·s，再降至60℃时的65．0mPa·s.在1701／s剪切2h后，剪切温度为42℃时1．0g／dL CSAa压裂液的黏度下降26％，剪切温度为53℃时2．0g／dL CSAa压裂液黏度下降9％。陶粒沉降速度测定结果表明，40℃、42℃时的1．0g／dL CSAa压裂液（黏度分别为60和54mPa·s）和50℃、53℃时的2．0g／dLCSAa压裂液（黏度分别为180和145mPa·s）携砂性能良好，而45℃、50℃时的1．0g／dLCSAa压裂液和55℃、60℃时的2．0g／dL CSAa压裂液，携砂性能则较差或很差。认为VES压裂液的携砂性能来源于棒状胶束网络，并不全由压裂液黏度决定。还考察了VES压裂液的破胶性能。图1表2参5。     

用于砂岩地层的稠化土酸解堵技术

胜利东辛砂岩油藏地质状态复杂多样，非均质性严重，为此研发了稠化土酸DXGY-1并用于油水井解堵。为该酸液选择的稠化剂ZS-03是一种阳离子聚丙烯酰胺，加入5％ZS-03的12％／3％土酸液90℃时表观黏度保留率（相对于30℃值）为82％，70℃老化5小时后黏度为3．4mPa·s，在30℃、1701／s剪切3．5小时黏度保留率为82％。在添加剂和总酸量不变，改变盐酸、氢氟酸相对含量及稠化剂用量的情况下得到的优化稠化土酸，90℃、常压下对大理石的4小时溶蚀率为8．76％，对玻片的2小时、6小时溶蚀率分别为8．31％和13．98％，相对于土酸的缓速率（玻片）为55．25％，与胜利油田使用于砂岩地层的含醇、酯、酸的缓速酸HS相比，残酸中H^3浓度均较高。所筛选的缓蚀剂为ZY-F1（加量1％）、铁离子稳定剂为DDS-1（1％），防膨剂为KC-1（3％）。2006、2007年在东辛油田19口注水井、5口采油井、4口新投产侧钻或斜油井使用该稠化土酸解堵，均获得成功。图3表7参2。     

高温酸化杂化胶凝剂的研制与性能评价

酸化是油气增产作业中的重要措施,但在高温强酸环境中,常规酸化胶凝剂的功能基团作用有限,且加量大,残酸不易处理,抗高温能力不足。针对以上问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、疏水单体和烯基聚倍半硅氧烷分子纳米粒子为原料,利用疏水缔合作用和纳米粒子强化作用,采用乳液聚合方法制备了胶凝酸用抗高温杂化胶凝剂。考察了疏水单体和纳米粒子加量对胶凝剂表观黏度的影响,采用傅里叶变换红外光谱仪和同步热分析仪对胶凝剂的结构进行了表征,并对其酸溶时间、抗高温性能、缓速性能和残酸黏度进行了综合评价。结果表明,最佳合成条件为：疏水单体的物质的量分数为0.75%,烯基聚倍半硅氧烷的质量分数为1.0%。该杂化胶凝剂加量低,易溶于酸液,具有较好的缓速性能,增黏效果突出。在170 s^-1的剪切速率下,将2.0%的胶凝剂溶于20%的盐酸中,常温下酸液的表观黏度可达到51 mPa·s,在180℃下胶凝酸液的表观黏度仍高于15 m Pa·s,具有良好的抗温性能。利用过氧化氢和过硫酸铵复合破胶后,胶凝酸液的残酸黏度仅为4.5mPa·s,便于返排。该胶凝剂可应用于抗高温的胶凝酸...     

新型粘弹性表面活性自转向酸的研制及性能评价

在酸化或酸压施工中，由于酸液的滤失和酸岩反应速度过快，导致活性酸液的穿透距离有限或酸液因不能分流转向而进入高渗透带，从而降低酸化或酸压施工的效果，为了解决上述问题而研制了交联酸、温控交粘酸等多种高分子类型酸液体系，但却容易对油藏造成二次伤害。为此，在室内合成了一种粘弹性表面活性剂SL，利用该表面活性剂配制了新型的粘弹性表面活性自转向酸VDA-SL，并对其性能进行了评价。室内实验结果表明，当酸液质量分数为25％左右时，VDA-SL粘弹性表面活性自转向酸的粘度为20mPa·s左右，当酸液质量分数从21％降低到10％时，粘度出现变化。其变粘特性及机理与文献报导的高分子类变粘酸明显不同，随酸液的消耗，其粘度约在酸液剩余质量分数为20％处开始增大，当酸液质量分数降低到15％左右时粘度出现最大值，可以达到650mPa·s。     

酸化用酸液胶凝剂LY-1的性能

采用水溶液聚合的方法合成了酸化用酸液胶凝剂LY-1,并对其性能进行了评价。结果表明,LY-1具有良好的酸溶性、稳定性、抗盐性和缓速性。其在酸液中的溶解时间为75min;当胶凝剂在酸液中的质量分数大于1.5%时,胶凝酸黏度大于40.0mPa·s;随着温度升高,胶凝酸黏度降低,但在90℃时仍可达到30.2mPa·s;经过120min的剪切后,胶凝酸黏度仅下降4.0mPa·s;添加胶凝剂的体系持续反应80min后,残酸质量分数仍大于11%。     

胶凝酸与交联酸一体化耐高温缓速酸研究

胶凝酸和交联酸是高温碳酸盐岩酸压常用的缓速酸体系,该体系存在耐温能力不足、配伍差等问题,同时现场交联酸和胶凝酸为不同酸液体系,存在配制使用流程繁琐的问题。为解决上述问题,优化形成了一体化酸液体系,交联酸基液可作为胶凝酸使用,加入交联剂作为交联酸使用。交联酸配方为:20%盐酸+1%稠化剂SRAP-2+2.5%高温缓蚀剂主剂SRAI-1+0.5%增效剂+1%酸压用铁离子稳定剂SRAF-1+1%酸压用破乳剂SRAD-1+1%交联剂SRAC-2A和延迟交联剂SRAC-2B（2:12）。胶凝酸在160℃、170 s-1下,恒温剪切120 min后黏度为20 mPa·s。交联酸体系交联时间为93 s,具有良好的延迟交联特性;在160℃、170 s-1下恒温剪切90 min后黏度为55 mPa·s,一体化酸液体系室温可放置10 d以上,在140℃动态腐蚀速率为46.1021 g/（m2·h）。研究结果表明,该体系可满足高温储层对缓速酸的要求,实现酸液体系一体化,方便现场施工,具有较好的发展前景。      

高温高粘胶凝酸体系合成及性能评价

为了适应富台油田和渤深6井区深层、高温碳酸盐岩油藏酸化压裂改造的需要,通过反相乳液聚合反应合成了一种新型的YLG-1高分子共聚物,将该共聚物溶解到盐酸中,可以形成一种新型的耐高温胶凝酸体系。室内实验表明,该胶凝酸体系在质量分数为25%的盐酸中,当温度达到170℃时,其粘度值仍大于25mPa·s。利用YLG-1胶凝剂配制的胶凝酸体系,可以有效地提高酸液的粘度,降低胶凝酸岩与碳酸盐岩岩心的反应速度,提高酸刻蚀裂缝的穿透深度。在富台油田和渤深6井区碳酸盐岩油藏的酸化压裂中取得了较好的应用效果。     

耐温抗盐新型聚合物驱油剂性能评价

实验考察了加入不同无机添加剂制备的AM／AMPS／N-PMI三元共聚物L00和L05作为驱油聚合物的性能。聚合物溶液用经充分曝氧并过滤的矿化度8．73g／L的江河回注污水配制。L00的增黏性在浓度≤1．6g／L时略好于而在〉1．6g／L时略差于L05。浓度1．5g／L的L00和L05溶液，30℃时黏度（7．31／s）分别为44．8和42、7mPa·s；90℃时分别为26．7和25．6mPa·s；在95℃密闭老化120天后30℃黏度分别为27．6和25．2mPa·s；高速通过人造岩心剪切后，30℃黏度分别下降9．6％和23．0％；阻力系数和残余阻力系数均随岩心渗透率降低而减小，实验数据表明L05比L00容易进入K〉0．5μm^2的岩心。在1．5g／L的1月0和L05清水（矿化度0．363g／L）溶液中加入NaCl，30℃黏度最初随加盐量增大而快速下降，加盐量超过5g／L后下降变缓，加盐量为30g／L时30℃黏度在30mPa·s上下，L00略高。在95℃下，在Kw为0．65和0．54μm^2的水驱后人造均质岩心中注入0．4PV1．5g／L L00和L05污水溶液，采收率分别提高16．90％和10．87％。图5表3参2。