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油井出水是油田开发过程中亟须解决的问题,聚丙烯酰胺是油田调剖堵水作业中广泛应用的聚合物,然而在高温高矿化度的地层条件下,聚丙烯酰胺热稳定性较差。因此,需要研发一种适用于高温高盐油藏的冻胶类堵剂。与聚丙烯酰胺相比,丙烯酰胺类共聚物具有较好的抗温耐盐性能,本文以丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AM/AMPS)、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/N-乙烯基吡咯烷酮(AM/AMPS/NVP)为聚合物,建立了能适应高温高盐地层环境,具有成胶时间快、强度高、稳定性能优异的冻胶体系。
首先采用两步催化法制备水溶性酚醛树脂交联剂。通过控制单一变量的方法,探究出酚醛树脂的最佳合成配方:苯酚(n):甲醛(n)=1∶2.5,催化剂(氢氧化钠)用量占酚醛总质量的6%,反应温度75℃,反应时间30分钟。通过此方法合成的水溶性酚醛树脂呈透亮淡黄色液体,其中酚醛树脂中游离甲醛含量2.34%,羟甲基含量为32.5%,在35℃的恒温条件下,可以储存7天。通过在酚醛树脂的合成过程中加入有机酸,有机酸与酚醛树脂交联剂上的羟甲基发生酯化反应,可以降低体系的反应活性,起到延长酚醛树脂的储存时间的作用。实验结果表明,以对羟基苯甲酸作为有机酸合成的水溶性酚醛树脂交联剂,可以在35℃的恒温条件下,储存30天以上。
本文以冻胶的成胶时间、成胶强度、冻胶的储能模量以及脱水率作为评价标准,探究了聚合物的类型及质量分数、稳定剂的类型及质量分数、增强剂的质量分数、酚醛树脂交联剂的质量分数,对冻胶体系性能的影响。并通过测定成胶液的流变性能,探究了温度、剪切速率、矿化度对成胶液性能的影响,优选出适用于高温(130℃)、高矿化度(22×104mg/L)油藏的冻胶体系。配方为:1%(AM/AMPS:AM/AMPS/NVP=8∶2)+1.5%酚醛树脂交联剂+0.3%硫脲+0.15%增强剂。
最后对该体系进行了封堵性能及耐冲刷性实验,实验结果表明,复配体系对于渗透率在400~900mD之间的填砂管,均有很好的封堵性能,封堵率均达到99.4%以上;复配体系随着注水体积PV数的增加,封堵率略有下降,在经过5PV的地层水冲刷后,复配体系的封堵率仍保持在92%以上,耐冲刷性较好。
首先采用两步催化法制备水溶性酚醛树脂交联剂。通过控制单一变量的方法,探究出酚醛树脂的最佳合成配方:苯酚(n):甲醛(n)=1∶2.5,催化剂(氢氧化钠)用量占酚醛总质量的6%,反应温度75℃,反应时间30分钟。通过此方法合成的水溶性酚醛树脂呈透亮淡黄色液体,其中酚醛树脂中游离甲醛含量2.34%,羟甲基含量为32.5%,在35℃的恒温条件下,可以储存7天。通过在酚醛树脂的合成过程中加入有机酸,有机酸与酚醛树脂交联剂上的羟甲基发生酯化反应,可以降低体系的反应活性,起到延长酚醛树脂的储存时间的作用。实验结果表明,以对羟基苯甲酸作为有机酸合成的水溶性酚醛树脂交联剂,可以在35℃的恒温条件下,储存30天以上。
本文以冻胶的成胶时间、成胶强度、冻胶的储能模量以及脱水率作为评价标准,探究了聚合物的类型及质量分数、稳定剂的类型及质量分数、增强剂的质量分数、酚醛树脂交联剂的质量分数,对冻胶体系性能的影响。并通过测定成胶液的流变性能,探究了温度、剪切速率、矿化度对成胶液性能的影响,优选出适用于高温(130℃)、高矿化度(22×104mg/L)油藏的冻胶体系。配方为:1%(AM/AMPS:AM/AMPS/NVP=8∶2)+1.5%酚醛树脂交联剂+0.3%硫脲+0.15%增强剂。
最后对该体系进行了封堵性能及耐冲刷性实验,实验结果表明,复配体系对于渗透率在400~900mD之间的填砂管,均有很好的封堵性能,封堵率均达到99.4%以上;复配体系随着注水体积PV数的增加,封堵率略有下降,在经过5PV的地层水冲刷后,复配体系的封堵率仍保持在92%以上,耐冲刷性较好。