弱凝胶成胶性能影响因素研究

弱凝胶是由低浓度的聚合物和交联剂形成的以分子间交联为主、分子内交联为辅的弱交联体系，通过实验考察了影响弱凝胶成胶性能的几大因素。结果表明：弱凝胶成胶强度和成胶时间不仅受聚合物浓度、交联剂浓度以及聚合物交联剂浓度比等内部因素的控制，同时还受到地层水矿化度和pH值等外部因素的影响。     

弱凝胶的特性与影匿现象

弱凝胶是由低浓度的聚合物和交联剂形成的、以分子间交联为主及分子内交联为辅的、粘度在100~3000mPa.s之间,具有三维网络结构的弱交联体系。分别从螯合理论、离子水化理论和空缺稳定理论分析讨论了弱凝胶的延缓成胶机理、增粘性、易脱水的特点。认为聚合物和交联剂间弱的相互作用力(交联键、配位键、氢键和聚合物分子间的相互缠绕)和水化层的存在使其具有流动性。弱凝胶是一种沉淀析出的踪影暂时被隐匿的聚沉中间过程,该聚沉过程在动力学上是一种暂时相对稳定的中间过程,是一种影匿现象。     

低温交联弱凝胶体系的室内研究

在室内用HPAM/Cr<'3+>体系研制一种低温(50 ℃)交联的弱凝胶体系.通过改变聚合物浓度、交联剂的老化时间以及交联剂的配制比例等测定了弱凝胶体系性能的影响因素.确定了H,PAM/Cr3'弱凝胶体系的形成条件:聚合物的适用浓度为1000～3 000 mg/L;交联剂为乙酸钠,与三氯化铬的质量比为2:1,并且需要老化32 h;交联剂的浓度范围为50～200 mg/L.在50℃下所形成的弱凝胶体系成胶时间可控.成胶强度可调.     

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。     

缓冲法控制交联聚合物弱凝胶成胶时间

弱凝胶调驱技术是将聚合物与交联剂以及添加剂以单液法的形式注入地层，从而达到深部调驱的目的。针对现有交联聚合物弱凝胶体系的成胶时间过短、不能满足现场深部调驱的要求，通过采取在交联聚合物弱凝胶体系中加入缓冲溶液，借助缓冲溶液对弱凝胶体系ｐH值的调节作用，来达到调节交联剂的成胶时间的目的。通过L9正交实验，并将得到的数据进行极差分析和归一化处理，得出各个反应条件对成胶时间影响程度顺序为：溶液的pH值（因素B）＞交联剂用量（因素A）＞温度（因素C），并且酸性（pH＜7）条件下,成胶时间较长。最后选用５种不同pH的HAc-NaAc缓冲溶液对L-2/HPAM交联聚合物弱凝胶体系的成胶时间进行调节，可以将这一体系的成胶时间从42～384 h进行控制，而成胶强度基本不变化。这达到了用缓冲法来控制交联聚合物弱凝胶体系成胶时间的目的。     

一种用于波及控制的天然聚合物交联系统

本文描述了一种来自天然资源的物质，可在很大的温度范围内交联各种丙烯酰胺聚合物，严生的凝胶可用于波及控制。延迟交联聚合物系统已在波及控制方面应用了很多年。过去十年来，使用最广泛的系统是以铬(3 )交联聚丙烯酰胺为基础的。像苯酚／甲醛和聚乙烯亚胺(PEI)这样的有机交联剂也一直在与各种聚合物一起使用。然而，这些系统对环境有害，在有些国家已经禁止。因此，本项研究的重点是研制一种单一的、对环境无害的交联剂，这种交联剂可在很大的温度范围内与各种聚合物一起使用。本文详细描述了一种对环境无害的天然聚胺交联剂体系的实验室研究。这种交联剂可与各种聚合物一起使用，如聚丙烯酰胺、AMPS／丙烯酰胺、或烷基丙烯酸酯聚合物。已获得几种类型的凝胶。实验数据显示，该天然聚合物交联剂是一种简单的、商业上可用的体系，可应用于油田作业。     

柠檬酸铝交联剂的制备及其缓交联体系研究

室内研制开发出一种性能良好的高铝含量液体有机铝交联剂.该交联剂不含硫酸根、硝酸根及金属铁,铝离子质量分数大于4.17%.在一定的聚合物浓度范围内,HPAM/柠檬酸铝交联体系均能形成较高强度的聚合物冻胶,同时在较低聚合物浓度和较宽的聚铝比条件下(20:1～80:1),该体系容易形成胶态分散凝胶(CDG).室内实验结果表明,低浓度下的胶态分散凝胶可使人造岩心的阻力系数达到100～400,残余阻力系数大于50.通过测量该溶液放置不同时间后的转变压力证实,该交联体系是具有一定强度的交联聚合物溶液,完全不同于未交联的聚合物溶液,可应用于油田二次和三次采油过程中的大剂量深度调剖、调驱工艺措施,进一步提高油井采收率.     

污水配制聚合物交联体系在江苏油田的应用

通过室内实验和油田先导性试验研究了污水配制聚合物交联体系的应用可行性。室内实验证明助凝剂可在较宽的 pH范围内促进污水配制HPAM 酚醛交联体系的交联反应。凡是可与聚合物交联体系组分或凝胶发生作用的污水特殊组分在达到一定浓度后 ,均可造成交联体系的凝胶强度降低或导致不成胶。凝胶强度随 pH、矿化度和聚合物水解度的增加而降低 ,聚合物的分子量和浓度的影响则反之。可使成胶时间变长的因素均会导致凝胶强度变弱。在真 1 2区块使用污水配制聚合物交联体系进行调驱处理的先导性试验获得了成功。真 4 9井的注入压力从 1 1 .5MPa升至 1 5.5MPa ,吸水剖面获得了明显调整。在弱凝胶处理后的约 6个月中总增油量达到了 1 30 0t,获得了较好的经济效益。图 5参 8     

聚合物凝胶体系在孔隙介质中交联及运移封堵性能研究

聚合物凝胶体系是由部分水解聚丙烯酰胺和XL有机铬交联剂交联而成。采用ESEM2020型环境扫描电镜、聚合物凝胶动态交联和渗流规律实验装置及不同规格的填砂管模型对聚合物凝胶体系的微观交联机理、在孔隙介质中动态交联性能及在岩心中的封堵运移性能进行了研究。实验结果表明,聚合物分子在微观上呈星状结构排列,而聚合物凝胶在微观上呈链状分形结构,是Cr3+与聚丙烯酰胺分子中的羧基交联的结果。动态交联实验结果表明,聚合物凝胶体系在孔隙介质中流动状态下可发生交联,初始交联时间为7～8h,最终交联时间约为70h。聚合物凝胶体系在运移过程中,从填砂管前4个测压段的压力指数来看,各段压力系数均有不同程度的上升,说明聚合物凝胶体系具有良好的运移封堵能力;其在填砂管中的封堵系数随着注入孔隙体积倍数的增大而增大;但随着体系运移距离的增加,封堵能力降低。     

稠油油藏有机铬交联聚合物调驱实验研究

从海上油田开发实际需求出发,针对南堡35-2油田储层非均质特征、储层物性和流体性质特点,利用室内实验方法,对以有机铬为交联剂的交联聚合物溶液的成胶性能、流动能力、粘弹性进行了测定,对交联聚合物溶液的封堵和驱油效果进行了评价。结果表明,有机铬交联聚合物溶液能够在南堡35-2油田地质条件下形成"分子内"交联体系,注入油藏后可达到增大孔隙流动阻力、增加注入压力的作用;注入时机、交联聚合物注入量、聚合物浓度、原油粘度和物理模型等参数将影响封堵和驱油效果。     

HPAM／柠檬酸铝弱凝胶体系的研制与成胶机理探讨

针对岔河集油田油藏条件,研制出低毒性HPAM／柠檬酸铝弱凝胶调驱体系。考察了聚合物HPAM浓度、交联剂柠檬酸铝浓度及稳定剂浓度对弱凝胶体系成胶性能的影响。结果表明,在聚合物HPAM浓度1500mg／L,交联剂浓度50mg／L,缓凝剂浓度450mg／L,除氧剂浓度100mg／L,稳定剂浓度200mg／L最佳配方条件下,体系成胶时间在3—15d可调,强度在100～1500mPa·s。并对这类弱凝胶配方体系的成胶反应机理和延缓交联机理进行了探讨。     

低矿化水交联体系的研制

冀东油田注入水矿化度低，现场在用的聚丙烯酰胺形成交联体系的交联效果差，极大地影响了体系的调驱作用。从体系交联机理角度出发，分析了造成交联效果差的原因，制定了先向交联剂中加入添加剂，使交联剂的活性增加，改善交联增粘效果的技术对策。室内进行了新型交联剂、交联体系的研制及交联体系的研究优化工作。结果表明：研制的CL-2交联剂能满足在低矿化度水条件下聚合物交联增粘的要求，推荐体系配方为：聚合物1800-2400mg／L＋交联剂800～1500mg／L。     

影响低度交联AMPS共聚物驱油体系性能因素的探讨

探讨了影响2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚物交联体系热稳定性和凝胶时间的各种因素。实验结果表明，AMPS共聚物交联体系的热稳定性主要由聚合物分子结构和交联剂种类决定，同时也受到温度的影响；AMPS共聚物交联体系的凝胶时间受温度和pH值因素影响明显。     

渤海油田弱凝胶调剖技术的研究与应用

弱凝胶体系是一种由低浓度聚合物和交联剂形成的凝胶体系,具有一定的粘性,弹性良好,强度较低,在地层中呈现动态波及效果,能更大限度地提高波及体积及驱油效率。经对酚醛树脂/聚丙烯酰胺弱凝胶体系配方进行研究,筛选出适合渤海油田油藏条件的配方体系,对该体系的耐温性、耐冲刷性及封堵性进行了室内实验评价,并在渤海油田矿场得到应用。结果显示,弱凝胶调剖技术可以明显改善高含水期油藏深部的非均质性,提高注水开发效果。     

弱凝胶的特性与影匿现象

对弱凝胶进行定义，分别从螯合理论、离子水化理论和空缺稳定理论分析讨论了弱凝胶的延缓成胶机理、增粘性、易脱水的特点。认为聚合物和交联剂间弱的相互作用力（交联键、配位键、氢键和聚合物分子间的相互缠绕）和水化层的存在使其具有流动性。弱凝胶是一种影匿现象。     

锆可控聚丙烯酰胺胶凝地层堵水

介绍了一种聚合物溶液和交联剂在剪切作用下交联过程的理论和实验研究。理论分析导出的模型 ,可预测胶凝体系在多孔介质中的穿透特性 ,即其粘度和微粒凝胶尺寸。提出的理论将剪切作用下的交联过程描述为四个连续的阶段 ,并推导出了一个简单的方程 ,用其可求得相对于聚合物初始特性的凝胶最终粘度和凝胶尺寸及适用的剪切速率。提出了一个对比所采用不同交联剂的简单方法 ,得到低毒性的弱水解磺化聚丙烯酰胺与乳酸锆交联体系。该模型的所有预测都与实验数据相吻合。另外 ,也得到了有关丙烯酸盐乳酸盐锆交联体系新的物理化学特性。即不改变交联能量只增加pH值或添加乳酸钠可实现延迟交联和弱交联。同时在人造岩心的注入能力实验中发现 ,当聚合物和交联剂在多孔介质入口端混合后 ,在给定时间注入岩心后就产生严重的堵塞。相反 ,可将预先制备的微凝胶溶液无任何堵塞地注入岩心。     

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。     

交联聚合物成胶性能影响因素研究

交联聚合物是聚丙烯酰胺与交联剂通过分子内交联和少量的分了障交联所形成的微凝胶体系。研究了影响铝体系交联聚合物成交性能的几个主要因素,包括水质、聚合物剪切率、聚合物分子量、聚合物浓度、聚铝比、聚合水解度等,取得了一些重要认识。     

弱冻胶调剖剂在孤岛油E田污水中成胶性能评价

应用孤岛油田现场聚合物和美国进口复合有机铬交联剂TIORCO WC684进行了一系列的室内评价实验.实验结果表明,宝莫聚合物均具有较好的初始黏度、且形成的弱冻胶体系强度高;弱冻胶主段塞选取聚合物浓度2500～3000 mg/L,交联剂浓度300～600 mg/L,成胶强度较高,且胶体不易脱水;弱冻胶封口段塞聚合物浓度为...     

延缓交联弱凝胶调驱剂的研制与性能评价

现有交联聚合物凝胶体系成胶时间短,调驱剂不能深入油藏实现深部放置,导致了水驱开发效果较差。考察了在一定温度、热稳定剂作用下,延缓有机复合交联剂NQJ与聚合物的交联反应,形成了适用于大庆萨尔图北部油田油藏的延缓交联弱凝胶体系。该体系地面黏度较低,便于现场注入,且具有较好的延缓交联效果,可实现大剂量深部调驱。研究结果表明:抗盐聚合物、交联剂与热稳定剂的质量分数分别为0.15%~0.25%、0.15%~0.2%与0.015%~0.025%时,形成的凝胶黏度大于5 000 mPa·s,成胶时间3~6 d可调,能够满足现场深部调驱要求。