论文题目: 新型高温高粘酸液胶凝剂的合成及酸液体系的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 应用化学
作者: 胡佩
导师: 胡星琪,赵金洲
关键词: 阳离子聚合物,胶凝剂,高温冻胶酸,高温胶凝酸,性能评价
文献来源: 西南石油学院
发表年度: 2005
论文摘要: 酸压是油气藏重要的增产措施之一,酸压工作液及酸液添加剂的性能直接影响酸化效果,对低渗透、高温深井尤为突出。目前常规的酸液体系在深井高温条件下,缓速能力有限,不能形成较长和具有一定支撑能力的酸蚀裂缝。 本文以塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏为切入点,合成了两种新型聚合物酸液胶凝剂(PDA和PDMC)。胶凝剂PDA是甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酰胺(AM)的共聚物;胶凝剂PDMC是DMC的均聚物。研究了影响聚合反应的各种因素(如pH、单体配比、单体的总浓度、引发剂的类型和用量、温度、反应时间等),并对合成产物进行了IR、~1H-NMR结构表征。性能评价结果表明:其增粘效果好,抗温性能好,与各种酸液添加剂也有很好的配伍性。 本文以自己合成的胶凝剂为主剂,研制了两套适应高温、深井酸压改造的工作液体系,即高温冻胶酸体系和高温低固相胶凝酸体系。特别是高温低固相胶凝酸体系,将通常酸液体系中聚合物(胶凝剂)含量从0.8%～1.0%降到0.5%～0.6%左右,减少了40%～50%聚合物的用量,从而减小酸压过程中聚合物对储层造成的潜在伤害。 本文还对胶凝酸体系的流变性、酸-岩反应动力学参数、酸蚀裂缝的导流能力进行了完善的研究,为优化酸压施工工艺提供科学依据。结果表明:研制的酸液体系具有良好的抗温性能,可有效地降低酸液滤失和延缓酸-岩反应速度。完全能够满足塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层的酸压施工要求,对我国其它油田资源的开发也具有现实意义。
论文目录:
摘要
1 引言
1．1 目前高温、深井、超深井酸化改造面临的问题
1．2 国内外酸化技术的发展应用概况
1．2．1 酸化工作液
1．2．2 深度酸压工艺
1．3 本论文研究目的和主要内容
1．3．1 研究目的
1．3．2 主要内容
1．4 本论文的主要研究成果及创新点
1．4．1 主要研究成果
1．4．2 创新点
2 新型酸液胶凝剂 PDA研究
2．1 合成设计思路
2．1．1 胶凝剂分子设计思路
2．1．2 胶凝剂的性能与生产要求
2．2 胶凝剂PDA的合成路线
2．3 中间体 DMAEMA的合成
2．3．1 材料与方法
2．3．2 结果与讨论
2．4 单体 DMC的合成
2．4．1 材料与方法
2．4．2 结果与讨论
2．5 DMC与AM共聚制备阳离子胶凝剂 PDA
2．5．1 聚合物反应机理
2．5．2 材料与方法
2．5．3 结果与讨论
2．6 胶凝剂 PDA的性能评价
2．6．1 试剂与仪器
2．6．2 胶凝剂 PDA的酸溶时间
2．6．3 胶凝剂 PDA的配伍性
2．6．4 胶凝剂 PDA的抗盐性
2．6．5 胶凝酸(PDA)的热稳定性
2．7 小结
3 新型胶凝剂 PDMC研究
3．1 PDMC的合成与结构表征
3．1．1 试剂与仪器
3．1．2 实验方法
3．2 PDMC合成条件对其特性粘数的影响
3．2．1 正交实验与结果分析
3．2．2 聚合条件单因素对 PDMC特性粘数的影响
3．2．3 产物的结构表征
3．3 胶凝剂 PDMC的性能评价
3．3．1 试剂与仪器
3．3．2 胶凝剂 PDMC的酸溶时间
3．3．3 胶凝剂 PDMC的配伍性
3．3．4 胶凝剂 PDMC的抗盐性
3．3．5 胶凝酸(PDMC)的流变性
3．3．6 胶凝酸(PDMC)的热稳定性
3．4 小结
4 PDA高温冻胶酸酸液体系研究
4．1 冻胶酸的应用现状和发展趋势
4．2 主要研究内容
4．2．1 缓蚀剂的筛选及评价
4．2．2 冻胶酸的动态缓蚀性能评价
4．2．3 冻胶酸的携砂能力评价
4．2．4 冻胶酸的热稳定性及破胶性能评价
4．2．5 冻胶酸对岩心的溶蚀能力
4．2．7 冻胶酸酸液的热稳定性
4．3 小结
5 PDMC高温低固相高粘胶凝酸体系研究
5．1 胶凝酸 PDMC体系的性能评价
5．1．1 低固相胶凝酸配方研究
5．1．2 胶凝酸 PDMC的耐温性能
5．1．3 胶凝酸 PDMC的降解性能
5．1．4 岩芯酸蚀
5．2 胶凝酸 PDMC体系的流变性
5．2．1 环流流变试验
5．2．2 胶凝酸 PDMC的沿程摩阻
5．3 酸-岩反应动力学研究
5．3．1 旋转岩盘试验测定酸岩反应动力学参数原理
5．3．2 酸-岩反应试验研究
5．4 酸蚀裂缝导流能力试验
5．4．1 温度对导流能力的影响
5．4．2 酸液流速对导流能力的影响
5．4．3 酸液浓度对导流能力的影响
5．4．4 闭合应力对导流能力的影响
5．4．5 溶蚀岩石量对导流能力的影响
5．5 小结
6 结论和建议
6．1 结论
6．2 建议
致谢
参考文献
附录1
附录2
附录3
附录4
发布时间: 2006-01-11
参考文献
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