地层聚合交联凝胶堵调剂试验研究.pdf

地层聚合交联凝胶堵调剂试验研究 韩翠花1张双燕2景荣华2付亚荣3杨杰3孙学峰3王喜萍3蔡远红4黄禹波4 (1．国石油华北石油采油一厂油建中心；2．中国石油华北石油采油工艺研究所； 3。中国石油华北油田第五采油厂；4．中国石油四川石油管理局并下作业公司) 摘要大量试验研究了由丙烯酰胺单体与引发剂等化学剂组成的高强度堵调剂。考察 了了丙烯酰胺单体、引发剂、交联剂、调节剂用量、温度、水质等因素对聚合交联凝胶性能的 影响。试验结果表明，该堵调剂在地面容易配制、溶解快、表观粘度低、易泵入且不受剪切影 响，丙烯酰胺单体在地层温度和引发剂的作用下发生聚合，同时与交联剂反应生成凝胶，具 有强度大、成胶时间可调、热稳定性好，可在地层孔隙中吸水膨胀，对岩心的封堵率高等优 点。 关键词 地层聚合交联凝胶丙烯酰胺堵水调剖剂油井堵水注水井调剖试验研究 1前言 华北油田有多种类型的油藏，大多数油藏随着开发时间的延长相继进入高含水期。堵水调剖已成为 油田增油挖潜的主导工艺措施。在聚合物类堵水调剖剂中、，应用较多的为聚丙烯酰胺冻胶，主剂多为高分 子量聚丙烯酰胺。但是聚丙烯酰胺具有溶解时间长、溶液粘度大、在配制和施工时容易发生机械剪切降解 的特点，对堵调剂的性能和现场应用效果有一定影响。而地层聚合凝胶则克服了聚丙烯酰胺冻胶存在的 一些问题，其主剂为丙烯酰胺单体，分子量低(71)，且溶解后粘度近似清水，故不受机械剪切影响，该凝胶 可以单独使用，也可以与其他堵调剂匹配使用。同时该堵调剂还是一种很好的封口剂和高渗透条带封堵剂。 2试验仪器及药品 2．1 仪器设备 S_1下测量溶液的粘度，在0．3S-1下测量聚合交联体的粘度； (1)RV一2旋转粘度计，在剪切速率243 (2)恒温水浴或恒温烘箱(温度范围0～100。C)； (3)架盘天平、烧杯、量筒、广1：3瓶等玻璃器皿。 2．2 药品 (1)丙烯酰胺(AM)：白色粉状物，试剂； (2)引发剂t过氧化物，试剂； (3)交联剂：有机化合物，试剂； (4)调节剂：无机化合物，工业品。 2．3 配方的确定 通过初筛选，确定聚合交联体系试验的基本配方如下： 丙烯酰胺单体(AM)：1％一6％； 引发剂：0．02％～0．i％； 交联剂：0．01％～0．08％； 调节剂：0～0．06％。 在此配方基础上进一步筛选和评价该堵调剂的性能，最后推荐出使用配方范围和最佳配方。 2．4 堵调机理探讨 (1)该堵调剂溶液地面粘度很低(约等于1mPa．S)，泵入地层后与水一样易优先进入高渗透层段； (2)在地层条件下，由丙烯酰胺单体与引发剂、交联剂等组分反应，生成高强度的交联聚合物凝胶。 (3)生成的交联聚合凝胶具有非常高的强度，粘度大于400Pa．S，并可在地层中吸水膨胀，堵塞水流大 孑L道更加有效。 3 试验结果与讨论 3．1 堵调剂溶解性 按照配方(AM 一146— 调剂具有很好的溶解性。 3．2 主剂用量对聚合凝胶的影响 主剂丙烯酰胺单体用量由1％逐步增加到6％，固定其他组分用量，加自来水稀释为100ml，配制一系 列试验样品，在50℃下恒温观察，试验结果见表I。 表1 丙烯酰胺用量对聚合凝胶的影响 AM (g) 1 2 3 4 5 6 交联剂1％(1111) 5 5 5 5 5 5 引发剂5％(m1) 1 1 l 1 l 1 调节剂1％(m1) 4 4 4 4 4 4 结果(24h)未聚合 1／2聚合 2／3聚 均聚 均聚 均聚 注：试验表明该聚合凝胶的形成是等量反应，在一个反应容器里，聚合部分既为高强度凝胶，粘度很高 (400Pa．S)，而未聚