耐高温抗盐聚合物凝胶堵剂

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1、‘48‘新疆石油科技2012年第2期(第22卷)耐高温抗盐聚合物凝胶堵剂王荣①张迎春新疆油田公司采油工艺研究院．834000新疆克拉玛依新疆油田公司勘探开发研究院摘要对耐高温抗盐聚合物凝胶堵剂进行了筛选和评价研究。采用选择性凝胶类延迟交联技术。耐高温凝胶堵剂主要由高分子聚合物、交联剂、稳定剂等化学添加剂组成。高分子聚合物选用部分水解聚丙烯酰胺．交联剂选用鸟品洛托一间苯二酚作为体系的延缓交联剂，稳定剂采用WD、用磷酸来调节pH值。通过正交试验设计方法对聚丙烯酰胺、乌洛托品、问苯二酚和磷酸的用量进行不同的组合和测试，分析各个组分的用量

2、在高温下对整个凝胶体系的粘度有何影响．同时引入聚合物，蒙脱土纳米复合材料，尝试用有机化的蒙脱土对整个凝胶体系进行插层复合，达到了提高体系热稳定性的作用。选出最佳配方为聚丙烯酰胺O．6％、乌品洛托0．4％、间苯二酚0．05％、磷酸0．12％、WDO．01％。成胶后pH=7，100℃时，粘度7500mPa．s；在100℃条件下恒温25d粘度保持在5000mPa．s；岩心评价实验在100℃时，压力0．006mPa上升到4．865mPa，渗透率由9195．21~10m降低到3．936~10m，注入30PV倍的蒸馏水渗透率仍然保持在4~10

3、。m，岩心封堵率达到98％，取得明显的封堵效果。关键词聚合物凝胶堵剂高温抗盐正交实验蒙脱土插层1前刖言罱2聚丙内类耐呵高局温堵增剂成厩胶原理埋新疆油田的莫北油田的油藏温度在1o0℃左右；(1)乌洛托品在酸性介质中加热可产生甲醛：△沙南油田的油藏温度也在85℃左右，目前新疆油田公(CH2)6N4+6H2O—’4NH3+6HCH0；司采油工艺研究研究院对适用于油层温度在85～(2)甲醛与间苯二酚反应可生成多羟甲基间苯100℃的聚合物调剖剂还未进行深入研究；随着这些二酚：高温油层逐渐进入后期开发，调剖、堵水工作日趋重要，需要重视对耐高温

4、调堵剂的研究。目前采研院现场运用调堵剂主要有6类，见表1。表1采油工艺研究院调剖堵水剂(部分)CH~OH．'(3)甲醛、多羟甲基问苯二酚均可与聚丙烯酰胺发生交联作用，生成复合凝胶体，反应式如下：甲醛与PAM交联反应七c一哧+cH2。c一{H+H2。C=0’NH总体而言，在耐温80~C以内的调堵剂配方基本成NH‘CH2熟。目前开发的木质素、树脂类高温封堵剂成本较高，NHIC=0开发经济适用、耐温达100~C以上的聚合物凝胶，满足H2c—H中高温油层的调堵需求，目前变得十分迫切。n①作者简介：助理工程师，2005—07毕业于青岛科技大

5、学商分子材料科学与工程专业耐高温抗盐聚合物凝胶堵剂·49·米复合材料3实验研究__E一}-EH2C-{3．1实验材料聚丙烯酰胺一工业品，分子量：300x104～500x104、。i一1500xl04、2500~104；乌洛托品一分析纯，99．0％；间苯IH二酚一分析纯，99．5％；磷酸一分析纯，85％；WD一分析~H20H纯，99．O％；氯化钠一分析纯，99．5％；氯化钙一分析纯，96．0％；插层剂一分析纯，99．0％；改性膨润土。暑：c—ctHO3．2仪器设备C——NH∥＼进口粘度计一型号M5600；电热鼓风箱一型号_1[H一c

6、H}0CHCS101—1EB；渗透率测定装置一型号LSY—D酸化流c＼02一一NH·动实验装置；耐温玻璃试管一容积60mL；电磁搅拌器一型号GJ一3S型高速搅拌机；电子天平一型号酚醛树脂与PAM缩聚PB602。乌洛托品在温度75℃左右释放出甲醛，因此可以3．3制备方法延缓交联时间。聚丙烯酰胺与多羟基酚反应后，在分(1)将PAM配制成含量为1％的水溶液，然后分子链中引入苯环，可以增强凝胶体的热稳定性；别配制间苯二酚和乌洛托品以及磷酸和WD的水溶(4)同时引入聚合物／蒙脱土纳米复合材料，尝试液：用有机化的蒙脱土对整个凝胶体系进行插层复

7、合，利(2)按照试验设计的比例配制成不同配比的混用蒙脱土与凝胶网络的物理作用，限制了高分子链的合液，搅拌置于高温烘箱中，观察胶体的成胶时间和运动，从而提高了热稳定性，另外，蒙脱土上残余的羟外观，达到预定时间后取出后，通过仪器测定其在基与树脂上的一COOH，一CONH产生了氢键作用，限制100~C下的粘度．从而确定何种配比最佳。了链段的运动，也提高了体系的耐热稳定性。3．4测试方法蒙脱土属于2：1型三层结构的硅酸盐矿物，每个3-4．1目测代码法晶体由两层硅氧四面体中夹一层铝氧八面体构成。这通过观测堵水剂成胶状态，对应强度代码表确定种

8、结构使它具有特殊的膨润性、可塑性和粘结性。其堵剂强度。代码表见表2。O00这种观测方法比较简便直观，但是测量精度不够＼＼‘准确，而且忽略了成胶时间的剪切因素。'~--il／~)3．4．2动态流变法，、l凝胶是一种具有三维网状结构的粘弹体，在凝胶。I