低毒改性脲醛树脂堵剂的室内研究

经过大量试验，采用降低甲醛和尿素摩尔比，添加改性剂，对合成条件如温度、反应时间、pH值等影响因素进行调整，合成了一种低毒改性脲醛树脂。性能测试后表明：该树脂含游离甲醛低、初粘小、耐水性好、酸溶性较小、贮存性能好，固化后有一定塑性，适合于油水井堵水、堵漏等作业。为满足施工泵注需要，使用延时固化剂，加入偶联剂提高固结后强度，同时对不同固化剂的加量时的对固结后状况进行了分析。     

双水相共聚法合成阳离子聚丙烯酰胺

 摘要：以聚乙二醇（PEG）水溶液为连续相，偶氮二异丙基脒盐（V50）为催化剂，进行丙烯酰胺（AM）与阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）的双水相聚合，制备出水溶性聚合物乳液。考察了连续相的浓度对体系转化率的影响以及引发剂含量、单体摩尔配比、单体含量、反应温度等因素对聚合物相对分子质量和聚合体系粘度的影响。实验结果表明，双水相体系在PEG水溶液中PEG的质量分数(w(PEG))大于6.0％ 时才能稳定存在，聚合体系的转化率随着w(PEG)的增加而降低。在总单体质量分数为18%、AM与DMC摩尔比n(AM) : n(DMC)=9:1、w(PEG)=7.5％、引发剂V50质量分数w(V50)=0.029％、反应温度为65℃的最优条件下，聚合体系保持了较高的稳定性。     

一种阳离子型稠化酸体系的研制

多数稠化剂产品性能比较单一,耐温性、耐剪切性以及缓速性等综合性能较差.由丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)通过反相乳液聚合研制出了阳离子型稠化剂GD-1.该剂是一种可用于高温油藏深部解堵的稠化剂产品.在60℃和90℃条件下热稳定性均大于80%,随着温度的升高,其黏度下降幅度明显小于同类产品PAM,浓度为1.5%的GD-1酸液体系,在90℃下表观黏度大于20 mPa·s.对比实验表明,稠化剂GD-1与油田使用的阳离子型酸液添加剂有较好的配伍性,剪切稳定性好于同类产品,在高温下对岩屑的溶蚀率仅为常规土酸的1/3,并且缓速性能优良,有效作用时间长达12 h,适用于高温砂岩地层的深部解堵.     

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。     

防H2S腐蚀的硫脲基咪唑啉缓蚀剂研究

依据轨道能量理论,结合多齿配体与金属离子形成的五元或六元环鳌合物很稳定的特性,将多个具有缓蚀作用的官能团或结构连接到一个分子上,设计了一种具有缓蚀作用的硫脲基咪唑啉分子。以油酸、多乙烯多胺、硫脲为原料,合成了橙黄色硫脲基咪唑啉,并用红外光谱进行了结构表征。以合成的硫脲基咪唑啉为缓蚀剂主剂,复配表面活性剂、吡啶、甲醛、丙炔醇等,得到防H2S腐蚀的缓蚀剂XL-1。缓蚀剂XL-1具有良好的缓蚀性能,在25℃、H₂S质量浓度2500 mg/L、XL-1加量0.25%时,碳钢腐蚀速率为0.013 mm/a,缓蚀率达95.3%。温度从25℃升至90℃,碳钢腐蚀速率从0.007 mm/a增至0.023 mm/a,缓蚀率从95.3%降至89.0%,抗温达90℃。随NaCl加量的增大,碳钢腐蚀速率增大,缓蚀率降低。在XL-1加量0.5%、NaCl质量分数10.0%、H2S加量2500 mg/L、腐蚀温度55℃的条件下,H2S对碳钢的腐蚀速率为0.027 mm/a,缓蚀率为87.3%。与川渝地区地层水、常用入井液或化学剂混合后,分散均匀,不分层,碳钢缓蚀率大于92%,相容性良好,适用于含硫气田的化学防腐作业。     

适合长封固段的宽温带缓凝剂的研制

为了降低深井长封固段作业的次数,提高固井效率,研制出一种适合长封固段的缓凝剂KH,其由AMPS与IA单体进行共聚,然后再与有机酸SA进行复配而制得.AMPS能够使聚合物具有很强的耐温抗盐性能,衣康酸能使聚合物有很强的缓凝效果,再与有机酸SA复配,可以得到对温度敏感性非常小的宽温带缓凝剂,通过正交实验得到了共聚物的最佳合成方法,并用IR进行了表征,确定了共聚物的结构.实验结果表明,该缓凝剂对温度的敏感性较小,稳定性佳,对水泥浆和水泥石的综合性能无不良影响,满足固井要求.     

RC型冲洗液性能的室内研究

井壁存在的泥饼直接影响固井质量,减少泥饼的量能提高界面胶结强度.通过综合应用物理冲刷和化学冲洗作用,优选出一种RC型冲洗液.性能评价结果表明,硼酸比醋酸更有利于提高冲洗液的冲洗效率,其适宜加量为7％;该冲洗液流变性良好,对基浆、三磺和聚合物钻井液的冲洗效率均在80％以上,使界面胶结强度提高30％以上.此外,通过电镜分析,对冲洗机理和界面胶结强度提高的原因进行了微观分析.     

自生气发泡液体系研究与应用

本文报道可用于排除产气量不足或严重水淹气井井底积液的自动发泡体系及其应用结果。该体系由加入催化剂、总浓度为2mol／L的NH4Cl＋NaNO2自生气反应溶液及起泡荆、稳泡荆组成。在温度30℃、pH=3奈件下，通过产气量测定选择乙酸为催化剂。推荐采用文献发表的该体系反应动力学方程，由所需产气速度、井底温度计算催化剂用量（体系pH值）。在发泡实验中，在转速1000r／min下测定50mL自生气反应溶液30℃、搅拌60min产生的泡沫量、携液量、泡沫泄液半衰期及半衰期泡沫量（大于初始泡沫量）。通过发泡实验选择工业品十二烷基硫酸钠为起泡荆，用量0-8％，羟丙基瓜尔胶为稳泡刺，用量0．6％。在井深2980m，井底温度大于65℃、水淹严重、已基本停产的川中磨144气井，通过套管注入该自动发泡液29m^3，排出井底积液84m^3，气井恢复生产，产气量为5．2×10^4m^3／d。图1表2参5。     

改性脲醛树脂堵剂的室内研究

以甲醛和尿素为主要原料,聚乙烯醇(PVA) 为改性剂,合成了一种毒性较小、强度较高、施工方便且不污染环境的改性脲醛树脂堵剂. 确定了最佳合成条件:甲醛与尿素摩尔比为1.6∶1,PVA加量0.8%,尿素分3批加入, 第2批加入前pH值为5.5,第3批加入前pH值为6.0～6.5,加成阶段反应温度70 ℃, 缩聚阶段反应温度85～90 ℃.改性脲醛树脂使用温度为25～70 ℃,具有较低的初始表观粘度,具有较好的抗盐、碱、酸性和耐水、油性.     

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。