疏水缔合聚合物破胶性能研究

压裂液能否彻底破胶返排是决定压裂施工是否成功的关键因素之一。本文主要研究了以过硫酸铵(APS)作为破胶剂,疏水缔合聚合物压裂液(BCG)破胶液粘度随破胶温度、破胶剂浓度的变化情况,以及表界面张力、残渣和伤害等。     

疏水缔合聚合物/表面活性剂压裂液的性能

考察了疏水缔合聚合物HAWP-18溶液的稳态流变性能及十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)对HAWP-18溶液的影响。并以HAWP-18和十二烷基硫酸钠(SDS)制备了一种压裂液HAWP-18M,评价了其相关性质。结果表明:HAWP-18溶液的表观黏度随着剪切速率的增加而下降,随后基本保持不变。HAWP-18M压裂液具有较好的耐温耐剪切性能,在90℃、170 s-1的条件下连续剪切90 min,黏度仍能保持在50m Pa·s以上。HAWP-18M压裂液的储能模量(G')和损耗模量(G″)基本不受应力变化影响,并且G'>G″,说明HAWP-18M压裂液具有黏弹性并且以弹性行为为主。HAWP-18M压裂液触变性优于羟丙基胍胶(HPG)压裂液。HAWP-18M压裂液静态悬砂性能较好,在砂比(砂占压裂液的体积分数,下同)40%条件下,砂子的沉降速率为8.2×10-4mm/s。在HAWP-18M压裂液中加入过硫酸铵破胶剂,80℃下,1 h内即可破胶,破胶液黏度在5m Pa·s以下,表面张力为25.14 m N/m,与航空煤油的界面张力为0.56 m N/m。     

反相乳液聚合制备疏水缔合聚合物AAMS-2及其压裂液性能评价

采用反相乳液聚合方法制备了AM(丙烯酰胺)/AMPS(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)/疏水单体M(二甲基十八烷基烯丙基氯化铵)/刚性单体S(4-丙烯酰基氨基苯磺酸钠)的四元疏水缔合聚合物AAMS-2,并用红外光谱对聚合物进行了表征。热重分析(TGA)表明聚合物在240℃下化学结构稳定。利用扫描电镜(SEM)清晰观察到AAMS-2的乳液颗粒和水溶液形成的网状结构。AAMS-2压裂液具有良好的粘弹特性、携砂、破胶和岩心低伤害特性。耐温耐剪切测试表明体系具有优良的耐温能力,0.6%的AAMS-2压裂液在150℃、170 s^(-1)条件下剪切2 h,表观粘度保持在50 mPa·s以上。     

反相乳液聚合制备疏水缔合聚合物AAMS-2及其压裂液性能评价

采用反相乳液聚合方法制备了AM(丙烯酰胺)/AMPS(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)/疏水单体M(二甲基十八烷基烯丙基氯化铵)/刚性单体S(4-丙烯酰基氨基苯磺酸钠)的四元疏水缔合聚合物AAMS-2,并用红外光谱对聚合物进行了表征。热重分析(TGA)表明聚合物在240℃下化学结构稳定。利用扫描电镜(SEM)清晰观察到AAMS-2的乳液颗粒和水溶液形成的网状结构。AAMS-2压裂液具有良好的粘弹特性、携砂、破胶和岩心低伤害特性。耐温耐剪切测试表明体系具有优良的耐温能力,0.6%的AAMS-2压裂液在150℃、170 s~(-1)条件下剪切2 h,表观粘度保持在50 mPa·s以上。     

疏水缔合聚合物驱乳状液破乳规律研究

本文采用瓶试法考察了直链型、支链型及超支化型聚醚破乳剂及其与阳离子反相破乳剂协同作用对乳状液破乳效果的影响。结果表明,超支化聚酰胺-胺聚醚破乳剂与阳离子反相破乳剂协同作用对模拟疏水缔合聚合物驱乳状液有良好的破乳效果,随着聚醚破乳剂分子结构中环氧乙烷(EO)数增加,破乳效果增强,破乳剂最佳的EO/PO质量比为1/1。聚酰胺-胺聚醚破乳剂能显著降低油水之间的界面张力和界面扩张模量,表明该破乳剂分子易于在油水界面吸附,并破坏原乳状液界面膜的强度,从而有利于破乳。     

疏水缔合聚合物交联弱凝胶流变性能研究

疏水缔合聚合物交联弱凝胶体系含有化学交联和物理缔合双重性能,采用Bohlin CVO流变仪测试了该体系的流变性,并采用Carreau模型和幂律模型对测试数据进行拟合。结果表明,疏水缔合聚合物交联弱凝胶体系完全满足这些模型,其零剪切粘度和稠度系数均随着交联剂和聚合物浓度的增加而增加。     

疏水缔合聚合物溶液的性能

疏水缔合水溶性聚合物指在常规水溶性聚合物主链上引入极少量疏水基团所形成的一类新型聚合物。与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,这类聚合物的分子量不高,但具有独特的溶液性能。本文综述了疏水缔合聚合物的增黏、耐温、抗盐、抗剪切的溶液性能。     

疏水缔合聚合物增稠性能研究

在不同条件下 ,进行了疏水缔合聚合物增稠性能研究 ,结果表明疏水缔合聚合物在蒸馏水中 ,基本上看不到疏水缔合效果 ;疏水缔合聚合物的氯化钠溶液或氯化钙溶液 ,在缔合临界矿化度之前 ,随着溶液矿化度的增大 ,溶液粘度逐渐降低 ;在缔合临界矿化度之后 ,随着溶液矿化度的增大 ,溶液粘度迅速升高 ,达到极大值后又逐渐下降 ;油田采出污水中均存在较高含量的钙、镁等高价离子 ,疏水缔合聚合物在油田采出污水中 ,随着矿化度和温度的升高 ,疏水缔合增稠效果越差。认为目前把疏水缔合聚合物作为油田三次采油用耐温抗盐聚合物研制的主攻方向是不合适的     

疏水缔合水溶性聚合物在油田领域研究进展

疏水缔合水溶性聚合物是一类分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物。由于疏水基的作用使溶液具有特别的流变性能,在油田开采领域有巨大应用价值。本文从疏水缔合聚合物在界面的吸附行为和疏水缔合聚合物的疏水基类型及含量、分子量、温度、表面活性剂浓度等因素对流变性能的影响两方面综述了研究进展。综述了疏水缔合水溶性聚合物在调剖堵水、酸处理、钻井和完井、聚合物驱油、油田污水处理、减阻剂等方面的潜在应用价值和已经取得的实际进展,展望了今后的研究方向。     

疏水缔合聚合物溶液抗稀释性研究

通过聚合物粘—浓关系研究了疏水缔合聚合物溶液抗地层水的稀释性能,通过研究表明缔合聚合物分子间相互缔合作用使溶液内形成均匀分布于整个溶液体系的三维立体网状结构,是一种热力学稳定体系,其内聚能密度更高,使其较普通聚丙烯酰胺溶液更难被稀释,表现出具有明显抗稀释的能力。     

驱油用疏水缔合聚合物的制备及性能分析

以AA/AM/C_(18)DMAAC三元共聚前水解方法反应制得一种梳状疏水缔合聚合物,该产物同时兼有亲水和疏水两种基团。实验过程采取二段引发方式引发,一段为氧化还原引发,二段为偶氮引发。通过产物性能分析可知反应体系的pH值、水解度、C_(18)DMAAC含量等条件是影响聚合产物性能的主要原因,该聚合产物具有较强的抗盐,耐温性能,且疏水缔合聚合物具有低浓高粘的特性。疏水缔合物对原油的乳化实验显示了疏水缔合物具有良好的乳化原油能力。     

新型表面活性剂疏水缔合聚合物提高原油采收率的性能研究

介绍了渤海海上油田二元复合驱驱油的设计与开发方案,以新型表面活性剂(非离子型表面活性剂:DMES-14、TX-100)和疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)为主。二元复合驱驱油体系主要需要双子表面活性剂双十四酸乙二酯双磺酸盐型表面活性剂(DMES-14),疏水缔合聚丙烯酰胺以及取自海上油田平台的回注水。该体系同时对粘度和表面张力进行了研究。结果表明,该体系在不要求浓度的情况下可以达到超低界面张力2.48×10~(-3) m N/m,在油藏中粘度可达到55 m Pa;随后的岩心驱替试验表明,在水驱含水75%的状况下进行二元复合驱驱油效果可提高至38.6%以上。总之,该实验研究提供了非离子表面活性剂与疏水缔合水溶性聚合物驱油体系的实用信息以及可以在渤海海上油田进行大规模应用HAPAM。     

生物酶破胶压裂液破胶速度控制方法研究

针对压裂液采用生物酶破胶时存在的破胶速度快的问题,以羟丙基瓜胶冻胶压裂液为研究对象,通过压裂液成胶及破胶特性测定实验,优化了生物酶的浓度,筛选了生物酶反应的金属离子抑制剂类型,并优化了抑制剂浓度。研究表明,生物酶的最佳浓度为0.01%,抑制生物酶破胶速度的最佳离子为锰离子,浓度为0.5%~1.0%,对应的破胶时间为4~8 h,可以选择不同的生物酶浓度和抑制剂浓度来满足现场施工对压裂液破胶速度的要求。     

低温煤层气清洁压裂液破胶性能评价及现场应用

清洁压裂液不仅具有较强的携砂能力,同时具有较强的造缝能力(滤失系数小),且摩阻低等优点。然而浅层煤层气温度较低(25?35℃)。煤层气储层内缺乏能使清洁压裂液破胶的液态烃或游离状态的自由水,这使得清洁的压裂液不易破裂,在压裂过程中会造成严重的储层破坏。主要针对低温煤层气清洁压裂液体系破胶剂及破胶性能进行了探讨,开发出适用于低温煤层气清洁压裂液体系的破胶剂,该破胶剂可以在25℃低温下彻底破胶清洁压裂液,同时对压裂液造成的破坏程度进行评估。压裂液破坏率仅为11%。清洁压裂液系统已在山西省沁水盆地应用。     

缔合聚合物长效凝胶体系研究

在模拟大庆油田条件下,分别在改变pH值、改变交联剂的浓度、改变交联剂的内部配比、改变交联剂与聚合物之间的配比、改变交联剂的种类进行配制胶联体系的实验。实验结果表明,缔合聚合物凝胶体系的研制有一定的可行性。缔合聚合物交联体系成胶效果与pH值存在一定的关系;加入不同的交联剂、不同的助剂以及使用不同的浓度对成胶效果影响也不一样,其中交联剂La对交联体系的影响很大,对成胶速度和交联强度都很有效。     

清洁聚合物压裂液研究与现场应用

清洁聚合物压裂液是目前国内外压裂液研究领域的热点之一。以增稠剂(SRFP-1)、交联剂(SRFC-1)、黏土稳定剂(SRCS-1)和助排剂(SRCU-1)工业品作为研究对象,以现场配液用水配制清洁聚合物(SRFP)压裂液,评价了SRFP清洁聚合物压裂液的变剪切性能、破胶性能及压裂液滤液对岩心的伤害性能;测定了破胶液的表面张力。结果表明:该压裂液在90℃条件下具有良好的耐剪切性能;在60~80℃,破胶剂加入量为0.005%~0.04%条件下,2h即可破胶,破胶液黏度小于5mPa·s,破胶液表面张力小于28mN/m;压裂液滤液对岩心基质伤害率为18.7%;最后将该压裂液成功应用于鄂尔多斯盆地某重点水平井的压裂作业。     

HPG压裂液新型复合破胶剂WSY-1

破胶剂的种类和性质对破胶后的残渣情况产生重要影响.针对40℃HPG压裂液破胶后的残渣问题,应用激光粒度仪、岩心流动仪、表面张力仪评价残渣情况,寻找合适的破胶剂配方.通过筛选评价,最终确定的这种新型复合破胶剂WSY-1组成是:破胶酶pjem-1、残渣分解酶fjem-2、分散表面活性剂fsst-1,配比是:pjem-1∶fjem-2∶fsst-1=2∶1∶7.WSY-1的特点是破胶液残渣含量低,岩心渗透率伤害小,表面张力低.实验结果表明:当WSY-1加量为100 mg/L时,破胶后的压裂液残渣含量降到221 mg/L,对地层渗透率伤害降到16.23％,破胶液的表面张力降到了21 mN/m,粒径中值降到38.47μm,且破胶液的分散程度高.     

压裂用疏水缔合聚合物溶液性质及减阻性能研究

摘要：以一种功能性疏水单体与丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料,合成了一种疏水缔合聚合物HAWP-18。采用流变仪考察了疏水缔合聚合物HAWP-18的耐剪切性能、黏弹性及触变性,结果表明,HAWP-18属于假塑性流体,临界缔合浓度为2.31g/L,表现出较强的耐剪切性能;黏弹性测试表明,HAWP-18是典型的黏弹性结构流体,具有较宽的线性黏弹区,该体系的储能模量G''大于损耗模量G'',并且黏度越大,弹性特征越强;采用稳态剪切测试研究了不同质量浓度HAWP-18的剪切应力与剪切速率的关系,HAWP-18具有触变性,并且触变性随质量浓度增大而增强;使用自制摩阻测试仪测定了不同质量浓度HAWP-1的减阻性能,结果表明,HAWP-18减阻率随质量浓度的增加先上升后降低。HAWP-18的耐剪切性及其良好的黏弹性、触变性和减阻性能为其应用于压裂液提供了实验支撑。