WQ100型聚合物微球理化性质及注入参数优化

为了考察WQ100型聚合物微球在低渗透油藏条件下的基本理化性能、粒径变化规律、微观结构、注入浓度和段塞大小与调驱效果的关系,采用表观性能检测、激光光散射粒径仪、透射电子显微镜、平面填砂可视化物模调驱实验等测试方法并结合油田现场实施情况对其性质特点和注入参数进行了系统的表征和优化。结果表明:WQ100型聚合物微球产品具有良好的稳定性和流动性,可在水中快速分散,可分离固形物质量分数为22%,初始粒径为纳米级,形貌为类球形,经水化后体积发生膨胀,非常适合在低渗透油藏应用;注入采用低浓度长段塞比高浓度短段塞注入可以获得更理想的注入水波及效果,油田现场应用采收率提高显著,投入产出比可以达到1∶3。     

多孔介质中聚合物弹性微球的运移规律与调驱性能

为了促进聚合物弹性微球深部调驱技术的大规模应用,通过岩心驱替实验,研究了多孔介质中聚合物弹性微球的运移规律与调驱性能。结果表明:聚合物弹性微球能够在多孔介质中不断地运移、封堵、变形、再运移、再封堵,注入压力呈现出波动式变化特征,后续注水阶段仍保持较高的注入压力水平;聚合物弹性微球的滞留量随距入口端距离的增加而减少,在出口端也有少量的聚合物弹性微球滞留;聚合物弹性微球能够选择性进入和封堵高渗大孔道,在后续注水过程中,高、低渗管的分流率仍保持在50%左右;岩心渗透率、注入浓度、注入速率和矿化度均影响聚合物弹性微球的调驱效果,在实际应用时需要选择合理的参数范围。可见聚合物弹性微球具有良好的注入性和运移性,可以依靠自身弹性运移至储层深部区域,且对低渗层具有保护作用,聚合物弹性微球封堵后具有较强的耐冲刷能力,从而达到较好的深部调驱效果。     

微米级大颗粒交联聚合物微球的制备

在深度调剖堵水过程中,为改善驱油效果,利用反相乳液聚合法合成微米级大颗粒交联聚合物微球,其粒径可达几百纳米甚至几个微米.经测试,在实验条件下,新制备的微米级大颗粒交联聚合物微球具有较好的变形性,并呈现出较为满意的封堵性能.在高含水开发后期的油田驱油中,具有较好的应用前景.     

聚合物微球调剖封堵渗流场可视化及矿场试验

聚合物微球是近年来发展起来深部调剖封堵材料,微球良好的弹性性能能够满足调剖剂注得进、堵得住、能运移的要求。室内实验和矿场试验结果表明,聚合物微球能有效封堵高渗条带,提高产油能力。从聚合物微球调剖封堵机理出发,抽象化建立聚合物微球调剖封堵流线模型。基于所建立的流线模型,模拟分析聚合物微球注入地层以后流线场的变化,流线的变化对注水井注入压力与采油井生产动态的影响,从流线场角度阐述聚合物微球调剖封堵机理。同时,聚合物微球矿场试验结果表明,注入聚合物微球能很好的抬升注入压力,提高井组产油能力。     

新型交联聚合物微球调驱性能研究

渤海油田地层具有高孔高渗、疏松脆弱、非均质性强的特点,部分井组存在注入水低效或无效循环、水窜加快和递减率大等问题。现场应用试验表明,新型交联聚合物微球P-90对该类储层具有更好的调驱效果。为更好分析和解释其调驱机理,采用扫描电镜、激光粒度仪、高温高压流变仪、微孔滤膜装置和一维物模流动装置等对P-90的基本理化性能与调驱能力进行了评价实验。结果表明,新型交联聚合物微球P-90溶胀效果好,水化溶胀后微球之间相互交联形成空间网状结构,粒径均匀分布并长期保持在15μm,具有良好的耐温性及黏度保留率;对孔径5、10μm微孔滤膜产生了有效封堵;新型交联聚合物微球P-90同时具备了聚合物凝胶交联网状结构与聚合物微球球形分散结构。其独特的微观结构对于非均质高孔高渗油藏有更好的改善作用,极大提高了封堵、驱油效率,可达到较好的深部调驱效果。     

低张力聚合物微球粒径变化规律及油藏适应性研究

目前,我国大部分油田已进入高含水或特高含水阶段,调剖堵水已成为降低含水率、实现老油田稳产的一个重要措施。一般的调剖只能实现近井地带的调剖,而且对温度和矿化度都有一定的的限制。针对中原文-25东油田高温、高矿化度、高含水率的"三高"情况,该油田运用了一种新的调剖堵水方式——低张力聚合物微球调剖。研究表明聚合物MS-C的初始粒径为43.5 nm,高温溶胀一周后,粒径能增大16倍,且在不同矿化度和不同离子地层水中的稳定性较好。通过填砂管物模实验发现,注入微球后驱替压力有明显上升,且采收率提高了10.73%;注入表面活性剂后采收率提高了8.57%;聚合物微球和表面活性剂交替注入的低张力微球体系可使采收率提高15.74%。在1∶1.5的渗透率极差下,低张力微球体系驱提高低渗管采收率34.32%,综合采收率提高19.91%。聚合物微球的抗温耐盐特性、高温下的良好膨胀性能以及物模驱替实验结果综合表明:低张力聚合物微球调驱结合提高采收率是切实可行的。     

核磁共振研究聚合物微球调驱微观渗流机理

利用核磁共振研究聚合物微球调驱渗流机理,设计了不同粒径微球的注入实验,从微观角度分析了聚合物微球的驱油效果与驱油机理.对驱替后岩心不同直径孔隙内的流体分布进行了研究,得到了水驱、聚合物微球驱、后续水驱阶段驱出油的孔径范围以及剩余油分布.实验结果表明,聚合物微球调驱能够有效动用岩心中不同孔径中剩余油.不同尺寸聚合物微球对岩心的适应性不同,微米级微球主要适用于高渗岩心,纳米级微球主要适用于低渗岩心.     

聚合物微球粒径与岩芯孔喉的匹配关系研究

根据岩芯孔喉基本计算公式,计算岩芯的平均孔喉直径,通过吸水膨胀后不同大小聚合物微球在岩芯中的封 堵效果,研究了聚合物微球大小与岩芯孔喉的匹配关系,确定了聚合物微球在岩芯中具有稳定封堵性能时微球粒径与 岩芯孔喉直径的比值范围。从聚合物微球吸水膨胀性能、剪切前后微球粒径变化、不同大小聚合物微球在岩芯中的封 堵效果、与岩芯匹配后的聚合物微球调剖作用对水驱采收率的影响几个方面,研究了聚合物微球大小与岩芯孔喉的匹 配关系,从而为聚合物微球调剖体系大小选择提供实验依据。研究表明,当聚合物微球粒径与岩芯孔喉直径比值在 0.33～1.50 时,聚合物微球可以在岩芯中形成稳定的封堵能力,当聚合物微球粒径与孔喉直径比值在1.20～1.50 时,聚 合物微球兼具良好的运移能力和封堵效果。     

孔喉尺度聚合物微球的合成及全程调剖驱油新技术研究

利用微材料合成方法,设计合成了孔喉尺度聚合物凝胶微球,并进行了微球在多孔介质中流动的室内实验和现场初步试验.显微图像表明,合成微球具有很高的圆球度和庞大的数量特征,可方便地在线注入油层.实验研究表明,微球具有良好的耐温性、耐矿化度特性和弹性变形能力,能在水中膨胀1～5倍;合成微球能在岩石孔隙中运移,使注入压力和阻力系数不断增加,后续注水后仍有很高的残余阻力系数;微球与聚合物溶液复合体系的阻力系数是纯聚合物驱时的8倍和水驱时的25倍左右,有加效效应和更高的提高波及体积能力.现场试验表明,孔喉尺度聚合物凝胶微球对油层具有良好的适应性,可显著降低高含水油井的含水率,增加原油产量.     

孔喉尺度聚合物微球的合成及全程调剖驱油新技术研究

利用微材料合成方法,设计合成了孔喉尺度聚合物凝胶微球,并进行了微球在多孔介质中流动的室内实验和现场初步试验。显微图像表明,合成微球具有很高的圆球度和庞大的数量特征,可方便地在线注入油层。实验研究表明,微球具有良好的耐温性、耐矿化度特性和弹性变形能力,能在水中膨胀1~5倍;合成微球能在岩石孔隙中运移,使注入压力和阻力系数不断增加,后续注水后仍有很高的残余阻力系数;微球与聚合物溶液复合体系的阻力系数是纯聚合物驱时的8倍和水驱时的25倍左右,有加效效应和更高的提高波及体积能力。现场试验表明,孔喉尺度聚合物凝胶微球对油层具有良好的适应性,可显著降低高含水油井的含水率,增加原油产量。     

医药用磁性聚合物微球的研究进展

磁性聚合物微球因其具有磁性,可在外加磁场的作用下方便地分离,同时兼具高分子的众多特性和良好的生物相容性,因此在生物医药应用领域得到普遍关注。一方面磁性聚合物微球可通过共价键来结合酶、细胞和抗体等生物活性物质;另一方面因其具有“在外界磁场存在下能定向运动”这一特殊性能,可对外加磁场表现出强烈的磁响应性,因此它被用作酶、细胞、药物等的载体,广泛地应用到生物医学、细胞学和生物工程等领域。对磁性聚合物微球的制备及在医药等方面的应用作了总结和评述,并对其在生物医药等领域的应用前景作了进一步展望。     

聚合物注射自增强技术的研究状况

聚合物注射自增强技术是利用普通的、纯的聚合物材料应用特殊的成型方法,通过改变聚合物的聚集态结构,从而使聚合物材料得到内在增强的方法。文章介绍了国内外几种聚合物注射自增强技术的研究状况。     

负载对苯二酚的多孔聚合物微球的缓释性能

用改进的二步种子溶胀法制得粒径在15μm内的多孔聚苯乙烯-二乙烯苯（Pst-DVB）微球,以对苯二酚为模型组分,考察其在多孔聚合物微球上的吸附和释放性能,重点研究了多孔聚合物微球的粒径、孔径和活性物负载量对微球释放速度的影响．结果表明：随着微球粒径的减小和活性物负载量的增大,对苯二酚呈现更快的释放速度;孔径对对苯二酚的释放行为影响不大;在相当长的时间内对苯二酚浓度变化不大,说明制得的多孔聚合物微球具有良好的缓释作用．     

不同注聚时机聚合物驱含水率变化规律研究

因海上平台寿命有限,研究聚合物驱不同注聚时机的生产特征及产能预测,对在有效时间内实现经济高效生产很有必要。通过一维物理模拟实验和数值模拟方法,研究了不同注聚时机聚合物驱含水率变化规律。研究结果显示,早期注聚可以提高油藏最终采收率,但含水变化率随注聚时机的延后而增大。综合分析认为,通过动态数据的含水变化率总结,建立累计产油量和含水变化率的关系式,可以实现对注聚受效井生产能力的预测。     

注聚井解堵剂的研究与应用

确定的注聚井解堵剂主要由5%的裂解剂、3.50mol亚硝酸钠和3.30mol氯化铵水溶液作自生气体增能扩散剂,对于不同渗透率的岩心经过聚合物堵塞,解堵剂对渗透率恢复程度大于80%。解堵后注聚井注入压力下降1.7MPa,注入量增加52m3。     

聚合物乳液在线调驱技术的研究

针对复杂断块油藏高含水期地层非均质性严重、剩余油分布零散、近井调剖效果差的问题,开展了聚合物乳液在线调驱技术研究。研制了以聚合物乳液和交联剂XL—2为组成的聚合物乳液在线调驱体系,并对调驱体系进行了性能评价,设计了在线注入装置。结果表明:聚合物乳液稳定时间大于6个月,溶解时间小于15 min,调驱体系交联黏度大于150 mPa·s,交联时间在1~15 d可控,物模试验提高采收率大于15%,在线注入装置能够实现聚合物乳液的在线溶解。     

聚合物/中空微球复合材料理论传热模型的实验验证

应用导热系数测量仪，测量了中空微球填充聚丙烯复合材料的等效导热系数（keff），并对前期研究中所得到的等效导热系数公式进行了初步验证．结果表明，除个别点外，keff的理论估算值和实测值有较好的一致性．当中空微球体积分数φf≤20％时，随着φf的增加，keff大致呈线性减小．当φf较低时，keff随中空微球粒径的增加而有所下降．     

功能高分子微球制备技术研究进展

介绍了近年来功能高分子微球若干制备技术的研究进展.功能高分子微球可采用多种方法制备得到,由于其结构组成的可设计性、粒径与形态可控、比表面积大,具有优异的表面、量子尺寸效应,应用前景诱人,已引起国内外学者的广泛关注.     

注水井管柱完整性评价及注水参数优化研究

针对塔河油田注水井井筒管柱完整性失效问题,基于氧腐蚀机理模型和ECE模型建立了注水井管柱腐蚀预测模型并验证其可靠性,研究了注采阶段和注水参数对管柱腐蚀的影响规律,建立了基于拉伸失效的注水井管柱失效判据,绘制了不同注水排量和溶解氧浓度下注水井极限允许注水量图版.研究表明,注水井管柱腐蚀主要发生在注水阶段,随注水排量和溶解...