缓交联铬冻胶体系影响因素分析

缓交联铬冻胶体系由部分水解聚丙烯酰胺、重铬酸钠与有机还原剂硫脲组成。由于硫脲的还原能力弱 ,因此该体系成冻时间较长 ,其终冻时间长达 8～ 10d ,可用于油藏的深部调剖。分析了铬冻胶的形成过程 ,通过测定成冻时间 (包括初冻时间及终冻时间 )和突破真空度评价了各种因素的影响。研究结果表明 ,随着交联剂质量分数的减少、pH值的升高 ,铬冻胶体系的成冻时间延长 ,强度增大 ;随着部分水解聚丙烯酰胺质量分数的增大 ,成冻时间缩短 ,强度增大 ;随着温度的升高 ,成冻时间缩短 ,强度变化不大     

延缓交联体系深部调剖性能的影响因素

通过室内试验和物理模拟试验,评价各种因素对水包油包水(W_1/O/W_2)的多重乳液交联剂冻胶体系成冻性能和封堵能力的影响.结果表明:与未包覆的Cr(AC)_3交联剂相比,多重乳液交联剂对聚合物有延缓交联的作用,更有利于进行深部调剖;随着聚合物、交联剂质量浓度和温度的增加,成冻时间缩短,冻胶强度增大;随着矿化度的增大,成冻时间先缩短后增加,冻胶强度先增强后变弱;交联剂冻胶的封堵能力随着聚合物、交联剂质量浓度的增加,均近似线性增大,但交联剂的影响更明显;封堵能力与地层渗透率有关,随着渗透率增大突破压力梯度在双对数坐标系中线性减小.     

多孔介质剪切下铬冻胶体系成胶行为研究

采用安瓿瓶和填砂管考察了铬冻胶体系的静态成胶和动态成胶过程.结果表明:同一配方下铬冻胶在多孔介质中动态成胶的初始成胶时间是其在多孔介质中静态成胶的初始成胶时间的1～3倍,最终成胶时间是其在多孔介质中静态成胶时间的1～3.5倍.铬冻胶在多孔介质中静态成胶的初始成胶时间是其在安瓿瓶内静态成胶的初始成胶时间的1～2倍,最终成胶时间是其在安瓿瓶内静态成胶时间的3～5倍.随着剪切速率的增大,铬冻胶体系受到的剪切作用增强,其初始成胶时间和最终成胶时间均延长,成胶后的封堵能力降低.随着聚合物浓度和交联剂浓度的增大,铬冻胶的初始成胶时间和最终成胶时间均延长,成胶后的强度增大.聚合物分子的吸附和捕集作用不是引起压力增大的主要原因,引起压力变化的主要因素是铬冻胶在多孔介质中的成胶.     

埕东油田铬冻胶堵剂的改进

本文分析了埕东油田铬冻胶堵剂的优缺点,研究了铬东胶成冻时间和冻胶强度的影响因素,提出了铬冻胶堵剂的改进配方,并讨论了铬冻胶由半液法堵剂改为双液法堵剂的有关问题。     

微纳尺度冻胶分散体杨氏模量对封堵性能影响

致密/页岩油气长期压裂开发下优势窜流通道发育，冻胶分散体在流道调控扩大波及方面具有很好的应用效果。冻胶分散体机械强度与其宏观封堵性能间应有密切关系，然而，目前的冻胶分散体机械强度缺乏有效表征手段。以铬冻胶分散体为例，通过原子力显微镜直接测量了微纳尺度铬冻胶分散体杨氏模量，并通过对其宏观封堵性能进行评价，从而建立了二者间映射关系。研究表明，控制聚合物质量分数为0.3%，SD-107质量分数由0.4%增大到0.7%，本体冻胶强度随之增大，相应冻胶分散体杨氏模量也随之增加。当杨氏模量自159 Pa上升至633 Pa时，封堵率由93.23%上升至98.08%。通过调控微纳尺度冻胶分散体杨氏模量研究其封堵性能差异，为致密/页岩油气储层高效开发提供基础理论指导。     

长成冻时间的深部调驱剂研究

长成冻时间的深部调驱剂是以HPAM为主的复配聚合物，由树脂交联剂103交联形成的，由冻胶强度级别的划分定性地测定成冻时间和突破真空度的方法定量测定冻胶强度，评价了不同聚合物，交联剂及矿化度在不同温度下的成冻时间及强度，并作出了成冻时间及强度等值图，结果表明：成冻时间在1－30d范围内可调，强度（即pBv值）在－0．030MPa范围内可调，由成冻时间和强度等值图可找出具体地层条件下的不同成冻时间及不同强度调驱剂配方。     

缓交联氨基树脂冻胶成胶性能

深部调剖是高含水油田控水稳油的重要措施。低油价下深部调剖需要成胶时间长、成胶后强度高的冻胶堵剂。以低质量分数的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为成胶液,以氨基树脂为交联剂,研究了氨基树脂冻胶的成胶规律及其使用条件。研究结果表明,在乙酸催化下,氨基树脂可和低质量分数HPAM交联形成冻胶,该冻胶可以在70℃、盐含量为10 174 mg·L~(-1)以下地层使用。成胶时间大于3 d,冻胶强度可达到G级以上,冻胶90 d脱水率小于10%,适合深部调剖。     

硫化氢对冻胶型堵剂的影响

研究了H2S对常规冻胶型堵剂成冻时间和冻胶强度的影响,这些冻胶型堵剂包括交联聚丙烯酰胺形成的铬冻胶和酚醛树脂冻胶.探讨了H2S对冻胶型堵剂影响的作用机理.结果表明:H2S对无机铬交联体系的影响较大,而对有机铬交联体系和酚醛树脂交联体系的影响相对较小;对于无机铬交联体系,H2S能迅速将Cr6+还原为Cr3+,提高交联HPAM的速度,而当H2S含量偏高时,被还原出的Cr3+会与过量的H2S生成Cr2S3沉淀,不能形成整体冻胶;对有机铬和酚醛树脂交联体系的影响主要体现在pH值的变化上.当选择冻胶型堵剂应用于含H2S的油气藏时,最好选用酚醛树脂冻胶.     

用柠檬酸还原的Cr^3＋-HPAM胶态分散体冻胶性能研究

研究了柠檬酸与重铬酸钠的反应历程、生成螯合物的结构以及Cr^3 -HPAM胶态分散体冻胶的性能。在75℃下用柠檬酸将重铬酸钠中的Cr^6 还原为Cr^ 3 ，同时与Cr^3 发生螯合反应，生成柠檬酸铬螯合物。这种螯合物在一定条件下释放出Cr^3 ，它与HPAM交联形成胶态分散体冻胶。实验表明，柠檬酸铬-HPAM胶态分散体冻胶体系最长的成冻时间为40d，最大强度为0．036 MPa。用平行管岩心模型考察了冻胶的液流转向作用，调剖后高渗透层流量减小，液流转向低渗透层。     

蒸汽驱用碱木素高温冻胶交联剂的研制及评价

碱木素冻胶是一种具有热稳定性且易于进入地层深部的高温堵剂,首先合成了碱木素冻胶的交联剂——水溶性酚醛树脂,优化了其合成反应条件,然后评价了碱木素高温冻胶的性能.研究结果表明:水溶性酚醛树脂的最佳合成条件为催化剂NaOH质量分数9%,甲醛与苯酚摩尔比1.8,反应温度85℃,自缩聚反应时间30 min.脱水后的水溶性酚醛树脂中羟甲基质量分数为83.54%,游离醛质量分数为0.35%,黏度为2 950 mPa.s,可在25℃下保存1个月,贮存稳定性好.在酚醛树脂质量分数为3.5%、碱木素质量分数为10%、体系pH值为9.75、高温200℃条件下碱木素冻胶的成胶时间为1.5 h,冻胶强度为0.092 MPa.成胶时间短,冻胶强度高,热稳定性好,具有较好的蒸汽调驱性能和应用前景.