抗盐聚合物凝胶/表面活性剂复合调驱技术

针对高温高盐储层常规化学驱油措施效果较差的问题,将耐温抗盐型聚合物凝胶和表面活性剂相结合,提出了新型聚合物凝胶/表面活性剂复合调驱技术,室内评价了复合调驱体系的耐温抗盐性能、配伍性、调剖效果以及驱油效果。结果表明,复合调驱体系具有良好的耐温抗盐性能;新型聚合物凝胶在高温高盐条件下具有良好的调剖效果,且填砂管渗透率级差越大,剖面改善效果越好;复合调驱体系的驱油效果明显优于单独注聚合物凝胶或表面活性剂,其结合了新型聚合物凝胶的调剖作用与表面活性剂的驱油作用,能使岩心水驱后的采收率继续提高25%以上。矿场试验结果表明,实施新型聚合物凝胶/表面活性剂复合调驱技术措施后,目标区块内注水井的注入压力明显升高,对应生产井的日产油量上升,含水率下降,起到了良好的增油控水效果。     

磁性聚合物复合微球调剖堵水剂研究

介绍了结构稳定、纳/微米级的磁性聚合物复合微球,可用作深度调剖驱油剂和堵水剂。表征分析了微球内磁性二氧化硅无机内核和聚丙烯酰胺-丙烯酸聚合物外壳的复合结构。室内评价试验表明,该聚合物复合微球具有很好的水溶胀性、耐温耐盐性,并具有一定的封堵能力,适于注水井深部调剖;同时,该聚合物复合微球具有超顺磁性,作为选择性调剖堵水剂,不仅在其突破油层随采出液携出时可实现磁性分离,而且适于在生产油井内进行磁性堵水,是一种具有潜质的新型调剖堵水剂。     

壳聚糖改性丙烯酰胺类调堵剂的制备及性能研究

为了改善丙烯酰胺类调堵剂耐温耐盐性差及体系常用交联剂如铬盐、酚醛树脂对环境造成污染的不足,提出以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主剂,壳聚糖(CS)为交联剂,过硫酸钾(K2S2O8)为引发剂,通过水溶液聚合法合成AM/AMPS/CS聚合物凝胶。考察了反应温度(T)、反应时间(t)、各反应单体对体系黏度的影响。确定了最优条件:在150 m L H_2O中,AM为10 g,AMPS为1 g,CS为0.1 g,K_2S_2O_8为0.2 g,第一步T_1为60℃,t_1为2 h,第二步T2为110℃,t_2为3 h。通过红外光谱及扫描电镜测试表征了其结构;在矿化度为0~25×10~4mg/L时均能成胶且凝胶稳定性良好;岩心实验中封堵率可达86%,可用于高温高盐油藏的调剖堵水。     

膨润土-聚丙烯酰胺型复合凝胶的合成及性能

吸水性无机/有机复合凝胶调剖堵水剂在地层中吸水膨胀后具有较高强度韧性,可以起到调整吸水剖面和油井堵水的目的。实验以甲基丙烯酸-2-二甲氨基乙酯(DMA)为原料合成一种疏水单体甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵(简记为DMB),利用化学插层法用DMB对膨润土进行有机改性后与丙烯酰胺进入层间交联共聚,制备了一种膨润土/聚丙烯酰胺型凝胶复合颗粒;采用单因素法优化得到了最适宜的反应条件:膨润土加量40%,AM加量40%,DMB加量1%,引发剂加量0.2%,交联剂加量0.3%时,所制得的凝胶有很好的吸水性及良好的耐温耐盐性能。     

AMPS交联体系堵水剂研究

利用耐温耐盐聚合物AMPS开展交联体系堵水剂研究，对比常规聚丙烯酰胺进行交联试验，选定AMPs／酚醛树脂交联体系进行配方优选。探讨温度、矿化度、pH值、除氧剂加量等各因素对交联体系性能的影响，进行了油井封堵性能评价。其中温度考察达到120℃．矿化度考察达到200g／L，结果表明，与聚丙烯酰胺相比AMPS交联体系具有更好的耐温耐盐性，其中AMPS酚醛树脂交联体系pH值适用范围广，封堵率大和稳定性好，90℃累积考察16d封堵率基本不受温度、矿化度影响，可应用于高温高盐条件下油井堵水。     

高温裂缝性致密油藏深部调驱技术应用研究

以纤维素、AMPS、AM为原料合成了一种接枝共聚物,该聚合物易溶于水,初始黏度低,具有较好的耐
温抗剪切能力,能运移至地层深部并能长期稳定。以该聚合物为主剂合成的凝胶强度可控、交联时间可控、稳定性
强,能在地层条件下长期滞留形成有效封堵。矿场试验采用调驱剂与清水交替的多级段塞逐级注入方式,试验结
果表明,这种方式不仅能防止近井地带憋压,更能将调驱剂推向地层深部以更大范围的扩大波及系数。室内实验
和矿场试验说明所研发的调驱剂和采用的多级交替注入方式对高温裂缝性致密油藏的增油控水是适用的,这为同
类型油藏的高效开发提供新的思路。     

青海油田尕斯N1–N21超高盐油藏复合驱提高采收率技术

青海油田尕斯N₁–N₂1油藏的地层水矿化度和钙镁离子含量超高,进行凝胶与表面活性剂复合驱,常规凝胶易脱水破胶,长期稳定性差,同时常规表面活性剂易与地层水中的钙镁离子发生反应产生沉淀。针对前一问题,合成了适用于尕斯N₁–N₂1油藏的抗高盐有机凝胶,配方为0.3%～0.4%聚合物+0.2%～0.3%交联剂+0.1%～0.2%稳定剂,该体系在68 ℃条件下初凝时间大于70 h,成胶后凝胶黏度大于1.0×104 mPa?s;优选了抗高盐表面活性剂QH-1,评价了界面张力和驱油效果,发现质量分数0.4%的QH-1溶液可提高采收率18.72%。室内试验结果表明,交替注入抗高盐有机凝胶和QH-1能有效遏制水的无效循环,提高中低渗区域的驱油效率,优化的“凝胶+QH-1”复合驱可提高采收率27.6%以上。该复合驱在尕斯N₁–N₂1油藏9口注水井进行了应用,应用后对应油井的平均含水率由80%降至70%,增产油量2.41×104 t。研究结果表明,“凝胶+QH-1”复合驱提高采收率技术对青海油田尕斯N₁–N₂1超高盐油藏增油降水具有很好的效果,具有推广价值。      

AM/AMPS/DMDB/MPEGA抗温耐盐四元共聚表面活性聚合物的合成及性能评价

在氧化还原/水溶性偶氮复合引发体系中采用自由基共聚法,以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-十二烷基溴(DMDB)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEGA)为原料,制备AM/AMPS/DMDB/MPEGA抗温耐盐的表面活性聚合物。采用红外光谱和核磁氢谱评价了聚合物溶液的耐温抗盐性、耐剪切性、抗老化性等性质。结果表明:该聚合物具有较好的耐温抗盐性,耐剪切和抗老化性也均优于中分聚丙烯酰胺(HPAM);乳化性评价和界面张力测试证明该聚合物具有一定乳化性和降低界面张力的能力;在动态黏弹性测定中,聚合物溶液存在黏性和弹性的特点。岩芯驱油实验结果表明,合成的表面活性聚合物驱油效率为11%,高于单一聚合物(HPAM)驱油效率的8.5%,略低于聚/表二元复配体系(HPAM/SDBS)的12.1%,在高温高盐的环境中具有一定的提高采收率的能力,为表面活性聚合物的合成和应用提供了理论参考。     

耐温抗盐凝胶堵水调剖体系的研究与应用

为了适应高温高盐裂缝型油藏的复杂地层情况,研究了一种AM/AMPS（丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸）耐温抗盐凝胶堵水调剖体系。确定了最优配方为1.0%AM/AMPS+0.1%乌洛托品+0.1%对苯二酚+0.3%硫脲+0.5%PA纤维,考察了该凝胶体系的成胶时间、成胶强度和脱水率,并探讨了该体系的热稳定性和抗盐性。实验结果表明：该凝胶体系具有很好的耐温抗盐性能,在140℃、模拟油田地层水环境中成胶时间大于15h,凝胶强度保持在G级（目测代码法）,120d脱水率小于2%。岩心封堵实验结果表明,该凝胶体系堵水率达到99.70%以上,堵油率小于6.00%,具有优良的选择性。现场应用中取得了良好的堵水调剖效果。该凝胶体系为高温高盐裂缝型油藏的高效开发提供了技术支持,值得推广应用。     

耐温抗盐疏水缔合聚合物的制备与性能评价

传统的聚合物驱油剂难以满足耐温耐盐和长期老化热稳定性的要求。以N-苯乙基-N-十二烷基甲基丙烯酰胺(PEDMAM)为疏水单体、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)为功能单体,与丙烯酰胺(AM)共聚制备了水溶性疏水缔合聚合物PSA,考察了最优单体(AM、AMPS、PEDMAM)质量比为83∶15∶2时共聚物的综合性能。结果表明,与传统的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,三元共聚物PSA具有良好的增黏性能、耐温耐盐性、抗剪切性、老化稳定性及驱油性能。在85℃和32 g/L矿化度(钙镁质量浓度800 mg/L)条件下,1500 mg/L PSA溶液的黏度为16.3 mPa·s;在85℃无氧条件下老化60 d后的黏度保留率80%。室内岩心驱替实验表明,0.7 PV1500 mg/L PSA可在水驱基础上提高采收率35.05%,比相近黏度的HPAM(3000 mg/L)高12.35百分点,具有明显的驱油优势。图8表3参19     

国内AMPS类聚合物研究与应用进展

介绍了国内2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)聚合物的研究及应用情况.AMPS是一种具有广泛开发应用前景的精细化工原料,以其为原料合成的水溶性聚合物具有优异的抗温性、抗盐性和水解稳定性,可广泛用作钻井液处理剂、油井水泥外加剂、三次采油用驱油剂、调剖堵水剂等油田化学品,以及水处理剂、高吸水树脂等.     

AMPS/AM三元共聚物驱油剂的合成及性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺等单体合成了适用于中原油田高温高盐地层的聚合物驱油剂.评价表明,聚合物具有良好的抗温、抗盐性能,在110℃、总矿化度为2.2×105mg/L(其中Ca2+、Mg2+总量为5 000 mg/L)的条件下,保持了良好的化学稳定性,经90d的热稳定性试验,3000mg/L聚合物溶液黏度达到9.2 mPa·s.     

纳米材料改善压裂液性能及驱油机理研究

为给研发功能性压裂液提供理论依据,在纳米尺度(50 nm)对SiO2进行C8和季铵盐(QAS)修饰,合成了疏水纳米材料SiO2-C8和疏水带电纳米材料SiO2-QAS,评价了SRFP型聚合物清洁压裂液分别加入SiO2,SiO2-C8及SiO2-QAS等3种纳米材料后的配伍性、稳定性及综合性能;利用量化模拟手段,建立了纳...     

耐温耐盐酚醛冻胶研制及性能调控机理

注水油藏控水稳油过程中最常用的堵剂之一是聚合物冻胶,而存在高温高盐苛刻条件的油藏中冻胶应用的关键是其耐温抗盐性能。因此分别评价了在盐含量为25×10⁴mg/L的模拟盐水中,110℃和155℃条件下不同分子结构的丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)二元共聚物和AM/AMPS/N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)三元共聚物与对苯二酚、六亚甲基四胺交联制备的冻胶成胶性能,明确了以AMPS含量为30%的AM/AMPS共聚物做主剂更容易形成稳定冻胶。通过分析不同脱水程度冻胶的固体核磁共振碳谱(C-NMR)谱图发现,耐温耐盐冻胶的重要特征是长期热处理后仍保持一定含量的酰胺基甲基丙磺酸。在此基础上综合冻胶的冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)和红外光谱(FTIR)分析结果认为,选择高AMPS含量的聚合物,调控交联剂的用量,可以优化冻胶中伯酰胺、酰胺基甲基丙磺酸等盐敏基团的存在状态,由此有效抑制酰胺基甲基丙磺酸的内催化水解,从而调控冻胶的耐温耐盐性能。     

排601块热采水平井堵水体系研制与应用

针对春风油田排601区块边底水入侵、油井含水上升日益严重及现有堵剂适用性差等问题,合成和研制了一种耐温120℃,抗矿化度22×10~4mg/L的新型硅盐树脂体系。室内实验评价了硅盐树脂体系的黏度、耐冲刷性、热稳定性,实验结果表明:堵剂具有良好的注入性能,对油水两相具有很好的选择性,偏向堵水不堵油,具有良好的耐水冲刷性能。采用多孔介质模型进行了堵剂驱替模拟实验,实验结果表明:堵剂封堵性能较好,质量分数为5%即可以满足2μm~2油藏封堵要求;耐冲刷,注水冲刷50 PV后仍然维持相当压力;堵剂具有优异的油水选择性,堵水率80%,堵油率20%。在春风油田排601块开展了7口热采水平井的堵水施工,矿场试验表明:7口井均在不同程度上见到了效果,综合含水率下降,累计增油8 443.9 t,施工效果明显。硅盐树脂体系为热采水平井堵水提供了一种新选择,为同类型油藏堵水矿场实践提供了依据。     

水解作用对AM/AMPS共聚物溶液性能的影响

以AM、AMPS为主要单体合成二元共聚物,对共聚物进行水解得到不同水解度的共聚物,测试不同水解度的共聚物增黏能力、抗剪切、抗温抗盐等性能。实验结果表明:AM/AMPS共聚物适合高温高矿化度油藏条件下的聚合物驱。在淡水条件下,不同水解度的共聚物随着水解度的增加,增黏能力、抗剪切能力、抗温能力先增加然后再降低,在水解度25%时增黏能力、抗剪切能力、抗温能力最好。在盐水条件下,随着水解度的升高,抗盐能力逐渐变差。     

SYD-1深部油井堵剂研究及应用

针对特高含水油田研制了由聚丙烯酰胺、多价金属离子络合物交联剂、反应调节剂和助剂组成的深部油井堵剂，用于胜坨油田油井堵水。从主剂浓度、抗剪切、封堵率、耐冲刷等方面对该堵剂进行了性能评价，结果表明，它可用于特高含水期的油井堵水。SYD-1油井堵剂已在胜坨油田13口油井上得到应用，取得较好增油降水效果。     

新型聚合物研究与应用

分析了三次采油用聚合物驱油剂开发应用现状。针对目前聚合物驱油剂存在耐温抗盐性差等问题,开展了新型聚合物驱油剂的研究。采用疏水离子型单体与丙烯酰胺单体共聚法,成功研究了耐温抗盐性能较好的疏水缔合型聚合物．其各项性能指标均能满足特殊油层三次采油使用要求．它具有独特的“盐增粘效应”。对疏水缔合型聚合物的耐温性、抗盐性、抗剪切性、驱油效率及表观粘度等进行了系统评价。阳离子聚合物(NCP)作为一种新型驱油剂．具有耐温、抗盐等性能．可有效起到降水增油效果,其作用机理一是体系本身具有一定粘度。可改善流度比。扩大水驱波及体积;二是由于岩石矿物表面带负电荷．阳离子高分子量聚合物注入后。发生静电吸附,使油膜脱落．从而达到提高采收率的目的。新型阳离子聚合物(NCP)不仅能满足特殊油藏的三次采油使用需要．而且还具有较好的“堵聚防窜”功能,在孤岛采油厂进行了推广应用,经济效益明显。