环氧树脂乳液泡沫制备及固砂性能研究.pdf

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1、2012年11月西安石油大学学报(自然科学版)NOV．2012第27卷第6期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．27No．6文章编号：1673-064X(2012)06-0079-05环氧树脂乳液泡沫制备及固砂性能研究李海涛，赵修太，陈明铭，孙秀芝(1．中石化胜利油田地质科学研究院，山东东营257015；2．中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛266555)摘要：为了克服化学防砂中存在的缺陷，改善其应用效果，开展了环氧树脂乳液泡沫固

2、砂性能的研究．以环氧树脂、自制乳化剂为原料，采用相反转法，合成了具有较低黏度的环氧树脂水乳液．将合成的乳液稀释与起泡剂、稳泡剂混合搅拌可得到稳定性良好的泡沫．实验表明，在室温下质量分数50％乳液中，当起泡剂与稳定剂用量分别为乳液质量的O．4％、3．0％时，起泡体积倍数大于4，半衰期可达到29h以上．通过室内模拟固砂实验发现，采用环氧树脂乳化泡沫固砂，所固结岩心强度高，渗透性好，抗压强度可达5MPa，可以为非均质油藏或水平井的防砂提供一种有效的手段．关键词：环氧树脂乳液泡沫；固砂；抗压强度；渗透率中图分类号：TE3

3、58文献标识码：A砂岩油藏胶结疏松，随着油田进入中后期开发，为工业品；十二烷基苯磺酸钠(ABS)、十二烷基硫酸油水井出砂越来越严重．目前，防砂工艺主要有机械钠(SDS)、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(吐温防砂与化学防砂两大类．机械防砂应用较多，效8O)、聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯(吐温60)、聚氧果也较好，但工艺较为复杂，容易发生复杂事故，不乙烯失水山梨醇单月桂酸酯(吐温20)，均为化学能解决地层出砂的问题．化学防砂主要使用各类树纯；乳化剂sE，为实验室合成的非离子型乳化剂．脂固砂，将地层松散的砂子固结从而抑制出砂

4、，由于1．2实验仪器树脂分子量大，黏度高，使得其流动性较差，容易堵Zetasizer3000电位一粒度仪、NDJ一1B旋转黏塞地层J．针对化学防砂过程中存在的问题，开展度计、JHR岩心流动实验装置、XSP一8CE生物显微了树脂乳化的研究，将流动性差、黏稠的环氧树脂乳镜、万能材料实验机、电热恒温水浴锅、循环水式多化成分散性好、黏度低的水乳液，此类乳液已广泛应用真空泵、高速搅拌机、多功能搅拌器、玻璃填砂用于建筑、涂料等领域J．同时，为了提高非均质地管等．层或水平井的固砂效果，在乳液研究的基础上，进一1．3实验方法步将

5、乳液转化为低密度、悬浮性好、适应性强的泡1．3．1乳液的合成环氧树脂的乳化采用相反转沫，从而克服传统化学固砂剂在注入地层后产生的法，相反转法所制得的环氧树脂乳液的性能相对普窜流与重力沉降问题．通乳化方法更为优良J，乳液胶粒粒径小，稳定性好．将树脂与乳化剂按一定的质量比加入到带搅拌1室内实验装置的三口烧瓶中，乳化温度为70cI=，搅拌速度I．1实验药品600r／min，以1ml_Vmin的速度边搅拌边滴加蒸馏环氧树脂E一44、仅一烯烃磺酸钠(AOS)、氟碳水，直到乳状液体系的连续相由油相转变为水相表面活性剂(FS)

6、、固化剂HT，偶联剂KH一550，均即可．收稿日期：2012-08-20基金项目：中国石油大学(华东)自主创新科研计划项目(编号：27R1202006A)作者简介：李海涛(1984．)，男，硕士，助理工程师，主要从事三次采油与油田化学研究．E-mail：haitao841219@126．corn一80一西安石油大学学报(自然科学版)1．3．2乳液泡沫固砂性能评价在玻璃填砂管分子包覆水滴形成保护性界面膜，于是水滴会在剪(25×150mm)中装入一定目数(40～60目)的石切作用下相互碰撞形成具有较大尺寸的水滴，当发

7、英砂，两端用带孔的胶塞封口．用真空泵抽真空饱和生相反转时较小的水滴来不及融合为连续相就被固模拟地层水，然后注入lPV的乳液泡沫，随后注入定于环氧树脂分散相中，形成W／O／W型乳液，称之1PV一定浓度的固化剂，封口后放人60℃恒温水为不完全反相，这样制得的乳液分散相微粒尺寸较浴．固化48h后，将填砂管从恒温水浴中取出，冷却大，稳定性也较差．当乳化剂用量较高时，随着水至室温，轻轻将玻璃管敲碎，取出固结好的岩心．测含量的增加，有足够多的乳化剂分子及时扩散到新量固结好的岩心的抗压强度与渗透率．形成的水滴表面，将细小的水滴

8、包覆，并形成具有一定张力的界面膜，此时水滴间的排斥力大于水滴间2乳液与乳液泡沫的制备的吸引力，保证水滴具有恒定的尺寸大小．当满足这2．1乳液的制备一条件进一步增加水含量将使得水滴的间距变小，吸引力快速增加，当水含量达到某一临界值时，水滴2．1．1乳化剂的筛选选择乳化剂常用的方法是间的吸引力稍大于水滴间的排斥力，这时体系的表HLB法，即要求乳化体系的HLB值与乳化剂的HLB