提高采收率用微冻胶的制备

论文摘要

微冻胶是一种通过一定的聚合交联技术由聚合物溶液以分子间交联为主形成的聚合物冻胶分散体。它具有深部封堵、选择性强、对地层物理化学条件不敏感、粒径可控、稳定性好等的特点,能够克服油田常用冻胶堵剂地下交联不可控的缺点,具有广泛的应用前景。本文使用RS150型流变仪研究了稳定剪切条件下铬交联体系的交联反应过程,得出交联反应动力学方程。与静态条件下的交联相比,有剪切存在时,交联反应更容易进行,交联过程中聚合物浓度对体系交联时间的影响更大。在低剪切条件下交联过程明显分为诱导、成冻、限制粒径和稳定四个阶段,随着剪切速率的提高,这四个阶段变得越来越不明显。使用蠕动泵剪切交联制备了微冻胶。通过特性黏数、粒径、微观形貌和黏度对微冻胶体系进行了研究和表征。特性黏数和动态光散射测得的粒径受聚合物质量浓度的影响比较大;从原子力显微镜图片上观察到微冻胶颗粒呈柱状、条状和圆球状三种形态;微冻胶具有较好的剪切稳定性、热稳定性和抗盐性。通过流动试验研究了微冻胶的应用。微冻胶注入性好,能够深部封堵,对油水相渗透率具有明显的选择性降低作用,在一定条件下可以明显提高采收率。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 引言
• 1.2 常用冻胶型堵剂
• 1.2.1 整体冻胶
• 1.2.2 胶态分散冻胶
• 1.2.3 水膨体
• 1.3 微冻胶的研究现状
• 1.3.1 微冻胶的制备
• 1.3.2 微冻胶的表征
• 1.3.3 微冻胶的应用
• 第2章 微冻胶的制备
• 2.1 试验仪器、材料及药品
• 2.1.1 试验仪器
• 2.1.2 材料及药品
• 2.2 聚合物和交联剂的选择
• 2.2.1 聚合物的选择
• 2.2.2 交联剂的选择
• 2.3 交联反应动力学研究
• 2.3.1 试验方法
• 2.3.2 稳定剪切条件下交联反应过程
• 2.3.3 剪切速率的影响
• 2.3.4 聚合物质量浓度的影响
• 2.3.5 交联剂质量浓度的影响
• 2.3.6 pH 值的影响
• 2.3.7 温度的影响
• 2.3.8 与静态条件下交联反应对比
• 2.4 微冻胶的制备工艺
• 2.5 本章小结
• 第3章 微冻胶的表征
• 3.1 特性黏数和Huggins 常数
• 3.1.1 聚合物和交联剂质量浓度的影响
• 3.1.2 剪切速率的影响
• 3.1.3 高温老化的影响
• 3.2 粒径
• 3.2.1 试验方法
• 3.2.2 粒度分布的数据处理
• 3.2.3 剪切速率的影响
• 3.2.4 聚合物质量浓度的影响
• 3.2.5 矿化度的影响
• 3.3 微观形貌
• 3.3.1 试验方法
• 3.3.2 剪切速率的影响
• 3.3.3 聚合物质量浓度的影响
• 3.3.4 矿化度的影响
• 3.4 微冻胶的黏度性质
• 3.4.1 微冻胶的流变性
• 3.4.2 微冻胶的稳定性
• 3.5 本章小结
• 第4章 微冻胶的应用性能评价
• 4.1 试验仪器
• 4.2 微冻胶的渗流特征
• 4.2.1 动态滞留量
• 4.2.2 注入性
• 4.2.3 封堵热稳定性
• 4.3 微冻胶提高采收率能力
• 4.3.1 平板驱油试验
• 4.3.2 人工胶结岩心驱油试验
• 4.3.3 双管驱油试验
• 4.4 微冻胶的选择性封堵作用
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与建议
• 参考文献
• 附录1 目视级别法测定冻胶的交联时间
• 附录2 内筒旋转式流变仪的工作原理
• 附录3 蠕动泵的工作原理
• 附录4 动态光散射粒度分析仪工作原理
• 附录5 动态光散射测定粒度分布结果
• 附录6 原子力显微镜的工作原理
• 附录7 淀粉-碘化铬比色法测定聚丙烯酰胺的质量浓度
• 附录8 物质平衡法测定微冻胶的动态滞留量
• 致谢
• 个人简历、学习期间的研究成果