下载文档原格式
聚合物凝胶调剖体系的优化应用研究【摘要】本文主要介绍了聚合物凝胶在油藏调剖中的优化应用研究。
在通过分析研究背景、确定研究目的和探讨研究意义，阐明了本研究的重要性。
在详细论述了聚合物凝胶在油藏调剖中的应用、调剖体系优化研究方法、效果评价、优化策略以及应用实例。
结合实例分析，揭示了聚合物凝胶调剖体系的潜力和重要性。
在总结了聚合物凝胶调剖体系的优化潜力和提出了未来研究的方向。
本研究为聚合物凝胶在油藏调剖中的应用提供了重要参考，对于提高油藏开发效率和产量具有积极意义。
【关键词】聚合物凝胶、调剖体系、优化、应用研究、油藏、效果评价、策略、应用实例、优化潜力、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景聚合物凝胶调剖技术是一种在油田开发中广泛应用的改造方法。
随着油田开发的不断深入，传统的水驱采收方法已经难以满足需求，因此需要引入新的技术手段来提高采收率。
聚合物凝胶调剖技术就是其中之一，它通过注入具有一定浓度的聚合物凝胶溶液来改变油藏的渗透性分布，从而达到提高采收率的目的。
研究背景部分主要是对聚合物凝胶调剖技术的发展历程进行描述，从早期的实验研究到现代化的应用实践，展现出该技术在油田开发中的重要性和潜力。
还可以介绍一些国内外相关研究的最新进展，以及在不同油藏条件下的应用效果和所面临的挑战。
通过对研究背景的深入了解，可以更好地把握本文的研究方向和意义，为后续内容的阐述提供必要的前奏。
1.2 研究目的本研究旨在探讨聚合物凝胶在油藏调剖中的优化应用研究，通过分析聚合物凝胶的性质和特点，结合调剖体系的实际应用情况，寻求更有效的调剖方法和体系优化策略。
具体目的包括：1. 研究不同类型聚合物凝胶在油藏调剖中的应用效果，探讨其吸水性能、膨胀性能等对调剖效果的影响；2. 探讨聚合物凝胶调剖体系的优化研究方法，包括调剖体系组成、注入参数、调剖方案等方面的优化策略；3. 评价聚合物凝胶在调剖中的效果以及优化策略的实际应用效果，为油田调剖实践提供技术支持和指导；4. 提出聚合物凝胶调剖体系的优化潜力和未来研究方向，为进一步研究和实践提供参考和指导。
聚合物凝胶调剖体系的优化应用研究【摘要】本文主要围绕聚合物凝胶调剖体系的优化应用展开研究。
首先介绍了研究背景、意义和目的，明确了本研究的重要性和价值。
接着对聚合物凝胶的特性和在油田调剖中的应用进行了详细阐述，然后探讨了调剖体系优化的必要性和方法。
通过实验研究和数据分析，揭示了聚合物凝胶调剖体系优化的实际效果和作用机制。
对调剖体系的优化效果进行评价，展望未来研究方向，总结了本文的研究成果。
通过本文的研究，为聚合物凝胶调剖体系的应用提供了重要的理论支持和实践指导，具有一定的实用价值和参考意义。
【关键词】聚合物凝胶、调剖、体系优化、油田、研究、应用、实验、数据分析、效果评价、展望、总结。
1. 引言1.1 研究背景石油是世界上最重要的能源资源之一，而油田开发与生产过程中随着油田的逐渐老化和开采程度的不断提高，油井产量逐渐减少，剩余油藏中的原油难以有效采出。
此时，采用调剖技术可以提高油田开采效率，延长油田寿命，是目前广泛应用的一种提高油田采油率的方法。
在调剖技术中，聚合物凝胶作为常用的调剖剂，可以有效地提高油水相对渗透率差，从而优化油田的调剖效果。
随着油田调剖技术的应用不断深入，人们对聚合物凝胶调剖体系的优化研究需求也逐渐增加。
优化调剖体系可以提高调剖效果，减少调剖剂用量，降低调剖成本，进一步提高油田采油效率。
对聚合物凝胶调剖体系的优化应用研究具有重要的理论和实际意义。
通过不断深化对聚合物凝胶调剖体系的优化研究，可以为油田的有效开发和利用提供技术支持，促进油田产业的持续发展。
部分的内容，能够全方位地介绍读者对于“聚合物凝胶调剖体系的优化应用研究”的必要性和背景，提高读者对这一研究方向的兴趣和了解。
1.2 研究意义引言研究聚合物凝胶调剖体系的优化应用，对于提高油田采收率、减少开采成本、延长油田寿命具有重要的意义。
通过对聚合物凝胶的特性和应用进行研究，可以更好地了解其在油田调剖中的作用机制，为优化调剖体系提供理论基础。
聚合物凝胶调剖体系的优化应用研究聚合物凝胶调剖体系是一种用于改善油田采油效率的技术手段，通过在油层中注入聚合物凝胶，可以有效地提高原油的采收率。
要实现聚合物凝胶调剖体系的优化应用研究，需要综合考虑材料选择、注入工艺、油水分离等多个方面的问题。
本文将从这些方面展开讨论，以期为聚合物凝胶调剖体系的优化应用提供一定的参考。
一、材料选择1. 聚合物凝胶的选择聚合物凝胶是聚合物经过交联后形成的一种网状结构，在油层中注入后可以阻挡水的通透性，从而提高原油的采收率。
在选择聚合物凝胶时，需要考虑其稳定性、渗透性、耐盐性等因素。
通常情况下，聚丙烯酰胺凝胶是比较常用的选择，但在不同的油藏条件下，可能需要选择不同的聚合物凝胶。
2. 胶凝剂的选择胶凝剂是用来促进聚合物凝胶形成的化学品，通常需要选择具有一定反应速度和适应不同地层条件的胶凝剂。
在实际应用中，常用的胶凝剂有氯化铝、硫酸铝等，不同的地层条件可能需要选择不同的胶凝剂进行配合使用，以达到最佳的效果。
二、注入工艺1. 注入浓度的确定聚合物凝胶的注入浓度对于调剖效果具有重要的影响，一般选用聚合物凝胶在0.1%~0.5%的浓度范围内进行注入。
在实际操作中，需要根据地层条件、油层渗透率等因素进行合理的确定。
2. 注入方式的选择在进行聚合物凝胶的注入时，需要选择合适的注入方式以确保其均匀分布在油藏中。
通常情况下，可以选择直接注入、间歇注入或者循环注入等方式，根据地层条件进行合理选择。
三、油水分离1. 分离效果的评估在进行聚合物凝胶调剖体系的应用后，需要对油水混合物进行分离处理，以确保原油的纯度和采收率。
通常可以采用沉淀法、过滤法等进行油水分离，需要根据实际情况选择合适的分离方法。
凝胶调剖调驱体系评价研究凝胶调剖调驱体系评价研究摘要：沈84-安12块和沈67块是沈阳油田砂岩开发主力区块，地层油藏经过多年开采，油水井之间形成水流优势通道，注水形成无效循环，水驱动用程度低。
从2010年开始，两个区块均开始进行深部调剖调驱。
该文针对两个区块地质和施工工艺特征，从水质、地温、搅拌时间等不同影响因素进行考虑，对铬交联凝胶的配方进行优选，寻求一种最适宜凝胶体系，使其成胶时间可控、强度可调、稳定性好，成本低廉。
为现有的调剖调驱现场施工提供性能较高的凝胶体系。
关键词：调剖调驱有机凝胶引言铬凝胶体系能够提高注入水的粘度、改善不利的流度比、调整吸水剖面，提高波及效率从而达到最大限度提高原油采收率的目的，是一项很有吸引力的三次采油方法。
铬凝胶具有成胶时间可控、增粘性大、易脱水，适合于现场注入水配制等特点而且铬凝胶有很好的流动性，能够大量注入油藏深部，在多孔介质中以微凝胶状态运移，不易受油藏中。
一、室内实验沈84-安12块和沈67块调剖调驱地层平均深度1900米，地温70℃左右，调剖调驱用水分别采用沈四注来水和沈三联来水。
该研究针对两个区块用水不同，对铬交联体系交联体系分别进行正交评价。
实验分别采用沈84-安12块注入水，实验温度70℃，聚丙烯酰胺浓度0.15%。
1.沈84-安12块成胶评价铬交联以分子间交联为主、分子内交联为辅，形成三维网状结构的凝胶体系，强度大。
所以铬交联体系主要采用超高分子量的聚丙烯酰胺进行，该实验选用聚丙烯酰胺分子量2600万，水解度12%，溶解速度较慢。
结合早期有机交联实验经验，选取0.2%左右浓度聚丙烯酰胺与三个系列铬交联体系进行实验。
0.2%聚丙烯酰胺初始粘度在410mpa.s左右，采用0.15%浓度交联剂，成胶时间在24h以内，强度均在10000mpa.s以上，成胶时间快，强度大，所以有必要优选较低浓度体系，以降低施工成本。
可以看出，交联剂浓度0.12%时，成胶顺序为1#大于2#大于3#。
聚合物凝胶调剖体系的优化应用研究聚合物凝胶是一种由交联网络结构组成的高分子材料，具有多种优良的性能，比如具有弹性，可塑性，可挤出性，制备简便，价格低廉等特点。
这些特性使得聚合物凝胶在医药领域、化工领域、生物领域等多个领域得到了广泛的应用。
聚合物凝胶在生物材料领域的应用尤为突出，比如用于组织工程、药物传递、生物传感器等方面，取得了显著的成果。
聚合物凝胶在实际应用中还存在一些不足之处，比如其力学性能和生物相容性有待改进，凝胶调剖体系的优化应用研究就是为了解决这些问题。
本文将从聚合物凝胶调剖体系的基本原理、优化方法和应用研究等方面展开讨论。
一、聚合物凝胶调剖体系的基本原理聚合物凝胶调剖体系是指一种将聚合物凝胶与其他辅助物质相结合，形成一种能够在特定条件下调节凝胶性能的体系。
常见的聚合物凝胶调剖体系包括温度敏感型凝胶、PH敏感型凝胶、离子敏感型凝胶等。
这些凝胶在受到外界刺激后会发生结构的改变，从而改变其力学性能和生物相容性。
温度敏感型凝胶是最常见的一种调剖体系，其原理是通过温度的变化来改变凝胶的溶胀度和网络结构，从而控制凝胶的力学性能。
PH敏感型凝胶则是通过溶液的PH值对凝胶进行调控，从而改变其溶胀度和分子链的交联密度。
离子敏感型凝胶则是通过溶液中离子的浓度变化来改变凝胶的结构和性能。
1. 材料选择优化聚合物凝胶的性能取决于其材料的选择，因此通过优化材料选择，可以改善凝胶的力学性能和生物相容性。
比如可以选择弹性模量高、生物相容性良好的聚合物作为凝胶的基体材料，同时利用添加剂来增加其溶胀度、降低水解性等。
2. 交联结构优化凝胶的交联结构直接影响其力学性能和生物相容性，因此可以通过优化交联结构来改善凝胶的性能。
比如可以调节交联密度、交联方式，或者通过引入交联增强剂来改善凝胶的力学性能。
3. 制备工艺优化凝胶的制备工艺对其结构和性能有很大影响，因此可以通过优化制备工艺来改善凝胶的性能。
比如可以通过调节反应温度、反应时间、溶剂选择等条件来控制凝胶的结构和性能。
聚合物凝胶调剖体系的优化应用研究1. 引言1.1 背景介绍聚合物凝胶调剖技术是一种常用于油田地质调剖的技术手段，其原理是利用聚合物凝胶在孔隙中形成一定的网络结构，使得原本具有高渗透性的油层变得具有选择性地减小水的渗透能力，从而提高了油层的有效压力差及油水驱替效率。
随着油田勘探开发的深入，油层的开发难度也越来越大，传统的采油方法已经难以满足对于高效开采的需求。
研究聚合物凝胶调剖体系的优化应用对于提高油田开发效率、降低生产成本具有十分重要的意义。
随着科技的不断进步，聚合物凝胶调剖技术在油田开发中得到了广泛应用。
目前尚存在许多问题需要解决，比如如何有效地提高聚合物凝胶调剖体系的稳定性、降低生产操作成本等。
本研究旨在通过优化聚合物凝胶调剖体系，提高其在油田开发中的应用效果，从而为油田灌注新的活力。
1.2 研究意义本研究的意义在于优化聚合物凝胶调剖体系的应用，提高油田开发效率和资源利用率。
目前，聚合物凝胶调剖体系在油田开发中具有重要作用，但存在着一些问题和局限性，如调剖剂的选择、注入方式、体系稳定性等方面需要进一步优化。
通过对聚合物凝胶调剖体系的深入研究，探索优化调剖体系的方法，可以提高调剖效果，减少注入量，降低成本，延长油田生产周期，实现可持续发展目标。
本研究还可以为聚合物凝胶调剖体系在其他领域的应用提供参考和借鉴，推动相关技术的进步和发展。
本研究具有重要的科学和实践意义，可以有效促进油田开发和资源利用的可持续发展。
1.3 研究目的研究目的是通过优化聚合物凝胶调剖体系，提高油田开发中的调剖效果，降低开采难度和成本，进一步推动油田生产的提高和优化。
具体包括以下几个方面的目的：1. 分析不同条件下聚合物凝胶调剖体系的特性，找出影响调剖效果的关键因素；2. 探索优化调剖体系的方法，提高聚合物凝胶在地层中的分布均匀性和长期稳定性；3. 设计合理的实验方案，验证优化调剖体系的效果，并进行结果分析；4. 探讨聚合物凝胶调剖体系在油田开发中的应用，尤其是在提高油区采收率和减少地面设备投入方面发挥的作用；5. 探讨优化调剖体系的经济效益，分析成本与收益的关系，为油田决策提供理论依据。
弱凝胶深部调剖驱油技术研究陈忠志（中石化华东分公司）摘要: 本文在对相关文献进行查阅调研基础上，以聚丙烯酰胺为制备主剂，通过室内实验，确定了交联剂了种类、有机交联剂中交联体与配位体摩尔比、交联剂的浓度等，合成制备出具有较好延缓交联时间的交联剂，针对交联剂对聚合物主剂成胶的影响做进一步的筛选，得出较好的交联剂配方，通过对影响弱凝胶因素的分析，最终得出具有较高粘度及合适成胶时间的弱凝胶。
关键词：弱凝胶调剖驱油交联剂筛选实验石油资源的勘探和开发一直是一个艰巨而复杂的过程。
石油作为发展国民经济的重要资源，将更多的石油从地下经济地采出是油田开发工作者们的共同目标。
提高油田的采收率是一项长期的、艰巨的任务，是一项综合采用多种高新技术的系统工程，它贯穿于油田开发的始终。
近年来，随着认识的不断深入，提出了在注水井中注交联聚合物的概念，如凝胶体系油藏深部液体转向技术(Indeepth Drive Fluid Diversion)[1]、胶态分散凝胶驱油技术[2] ( Collidal Dispersion Gel )。
注交联聚合物位于传统的堵水调剖和聚合物驱之间，它打破了聚合物驱的传统概念，在充分发挥交联聚合物优势的基础上，实现了高注入能力和大规模注入，可以对油藏内部的流体有一定的调节作用[3]。
它不是单纯地靠调剖、堵水来降低含水的井底处理措施，而属于调节层间或层内矛盾，增加波及体积的一种提高采收率的方法。
目前国内在研究注交联聚合物方面有两条发展路线，一是使聚合物浓度往低发展(远低于聚合物驱的使用浓度)，如所谓的胶态分散凝胶或可流动凝胶等低浓度聚合物体系。
二是采用接近于常规聚合物驱的聚合物浓度，然后加入可延缓成胶时间的交联剂，即弱凝胶调驱体系。
1 研究的目的和意义1.1 研究目的弱凝胶是一种由低浓度聚合物和交联剂形成的凝胶体系，可以大幅度地降低化学剂用量，从而降低药剂成本。
由于弱凝胶体系成胶时间长和成胶强度小，调驱液在注入目的地前具有良好的可泵性，在一定的压力下具有流动性，可以进入油藏深部；又由于所用聚合物和交联剂浓度低，大量使用在经济上也可行。
269CPCI中国石油和化工石油工程技术可动凝胶深部调剖调驱技术研究与应用解析赵 蕊（北京华油科隆开发公司 北京 100028）摘 要：本篇文章首先对可动凝胶深部调剖调驱机理进行详细的阐述，其次对可动凝胶深部调剖调驱配方的研制进行探讨，最后对可动凝胶深部调剖调驱技术的应用方面进行全面的解析。
希望通过本文的阐述，可以给相关领域提供一些参考意见。
关键词：可动凝胶 深部调驱 研究 应用 解析可动凝胶深部调剖调驱技术是我国自主研发的一种先进技术，主要的工作原理是在三次采油过程中通过改善地层液流流动方向，从而提高波及系数的方式来提高采收率的，该项技术得到了国内外各油田的广泛应用。
为了进一步加强三次采油特别是深部调剖调驱技术从而提高采收率，目前加强对可动凝胶深部调剖调驱技术研究力度是非常必要的。
我们通过室内试验与矿场试验相结合的方式来对可动凝胶深部调剖调驱技术进行研究，进而提高该项技术对提高采收率所做的贡献。
下面，我们将进一步对可动凝胶深部调剖调驱技术研究与应用方面进行全面的解析。
1 可动凝胶深部调剖调驱机理可动凝胶技术最初的发明和应用在国外，是由Mack 与Smith 共同开发研制的。
他们将可动凝胶技术统称为“HPAM 胶态分散凝胶（CDG ）”。
为了提高HPAM 胶态分散凝胶的成胶性，在研制的过程中需要添加两种聚合物，一种是高分子量聚合物，另一种是高水解度聚合物。
同时还要对可动凝胶的浓度进行合理优化，聚合物浓度范围通常介于100mg/L 与1200mg/L 之间。
HPAM 胶态分散凝胶在国内应用时，通常被称为弱凝胶、交联聚合物或是深部调剖剂。
通常情况下，应用在堵水调剖的HPAM 胶态分散凝胶都属于可流动性凝胶，也叫做可动凝胶。
2 配方的研制2.1 主要试验材料水解聚丙烯酰胺、分子量控制在1100~1500万之间、水解度控制在21%~26%之间、树脂交联剂（SZ-1）、pH 值调节剂以及促凝剂。
2.2 制备方法根据配置实验所要求的浓度标准量取HPAM ，并通过不断搅拌的方式加入到水里，缓慢搅拌两个小时，确保HPAM 可以完全被溶解。
弱凝胶深部调剖剂的研制及性能评价一、引言背景介绍：油田工业中深层油藏的勘探和开发一直是一个难题，如何提高采收率和延长油井寿命已成为油田开发研究的热点问题。
研究目的：开发一种高效的弱凝胶深部调剖剂，提高油藏采收率和延长井寿命。
二、研究现状及成果分析1.现有深部调剖技术的优缺点分析2.弱凝胶深部调剖剂的研究历程与成果总结三、弱凝胶深部调剖剂研制1.原材料选用与配方设计。
2.合成工艺改进，实验优化。
3.弱凝胶深部调剖剂的性能优势与特点。
四、性能评价与实验1.弱凝胶深部调剖剂的稳定性、透水性和可控性评估2.实验结果分析及验证3.深部调剖现场应用实验与效果评估五、结论及展望1.弱凝胶深部调剖剂的应用前景展望2.存在问题和未来研究方向3.总结：弱凝胶深部调剖剂为深层油藏的高效开发提供了新的技术手段，具有广阔的应用前景。
一、引言自20世纪80年代以来，我国已经开始探索深部调剖技术，早在1990年代初期，石油勘探行业就开始进行深部调剖剂的研究，得到了很好的应用效果。
深部调剖是一种改善油井勘探和开采效果的方法，通过注入化学药剂来改善油井周围岩石的物理和化学性质，从而改变油藏或改善油井周围岩层的宽度、增加孔隙和缝隙以及改变岩石与石油之间的相互作用，使已经斑块化或覆盖了岩石表面的油能够流向生产井口。
深部调剖技术是一种能够有效提高油井勘探和开采效果的方法。
目前，深部调剖技术已经发展出多种剂型，如粘弹剂、聚合物、溶解剂等，但这些剂型存在缺陷，如粘弹剂容易发生交联、聚合物感温缩水等。
针对这些问题，弱凝胶深部调剖剂应运而生。
弱凝胶深部调剖剂采用高分子化学技术，通过改善岩石渗透性能和地质环境，破坏加密区和保护吸水区域，扩大有效储层，提高采油效果和控制水包气，延长油井寿命，全面提升油田开发效益。
本论文将围绕弱凝胶深部调剖剂的研制及性能评价进行阐述，通过实验验证，进一步提高弱凝胶深部调剖剂在油田应用中的性能和效果，为我国油田行业的发展作出应有的贡献。
模板逐层组装聚合物凝胶微球调剖剂的制备与性能研究硕士学位论文目录摘要........................................................................................................................... ..I Abstract............................................................................................................... .........III 第一章绪论.. (1)1.1引言 (1)1.2聚合物凝胶微球调剖剂的概述 (1)1.2.1聚合物凝胶微球调剖剂的国内外研究现状 (2)1.2.2凝胶微球调剖剂的分类 (4)1.2.3聚合物凝胶微球调剖剂的合成方法 (5)1.3聚合物凝胶微球调剖剂深部调剖机理 (6)1.4课题提出和研究意义 (7)1.5课题研究内容 (7)第二章P(AA-AM)/PAN@SiO2凝胶微球调剖剂的制备与性能研究 (9)2.1前言 (9)2.2实验部分 (10)2.2.1实验原料及仪器设备 (10)2.2.2材料的制备 (11)2.2.3性能表征方法 (12)2.3结果与讨论 (13)2.3.1复合凝胶微球的FTIR表征 (13)2.3.2改性后的SiO2在不同的溶剂中分散性的研究 (14)2.3.3复合凝胶微球的SEM表征 (14)2.3.4不同制备因素对复合凝胶微球的吸水倍率影响 (15)2.3.5复合凝胶微球的稳定性评价 (18)2.4小结 (19)第三章P(AA-AM)/PAN@Fe3O4凝胶微球调剖剂的制备与性能研究 (20)3.1前言 (20)3.2实验部分 (20)3.2.1实验原料及仪器设备 (20)3.2.2材料的制备 (22)3.2.3性能表征方法 (23)3.3结果与讨论 (23)3.3.1复合凝胶微球的FTIR表征 (23)3.3.2改性后的Fe3O4在不同的溶剂中分散性的研究 (24)3.3.3复合凝胶微球的SEM表征 (24)3.3.4不同制备因素对复合凝胶微球的吸水倍率影响 (25)3.3.5复合凝胶微球的稳定性评价 (28)3.3.6复合凝胶微球的磁性能(VSM)分析 (29)3.4小结 (29)第四章P(AA-AM)/C18DMAAC@SiO2凝胶微球调剖剂的制备与性能研究 (31)4.1前言 (31)4.2实验部分 (31)4.2.1实验原料及仪器设备 (31)4.2.2材料的制备 (32)4.2.3性能表征方法 (33)4.3结果与讨论 (34)4.3.1复合凝胶微球的FTIR表征 (34)4.3.2复合凝胶微球的SEM表征 (34)4.3.3不同制备因素对复合凝胶微球的吸水倍率影响 (35)4.3.4复合凝胶微球的稳定性评价 (38)4.4小结 (39)第五章P(AA-AM)/SA@SiO2凝胶微球调剖剂的制备与性能研究(40)5.1前言 (40)5.2实验部分 (40)5.2.1实验原料及仪器设备 (40)5.2.2材料的制备 (41)5.2.3性能表征方法 (42)5.3结果与讨论 (43)5.3.1复合凝胶微球的FTIR表征 (43)5.3.2复合凝胶微球的SEM表征 (43)5.3.3不同制备因素对复合凝胶微球的吸水倍率影响 (44)5.3.4复合凝胶微球的稳定性评价 (46)5.4小结 (47)结论 (48)参考文献 (50)致谢 (59)附录A攻读学位期间所发表的学术论文 (60)一、发表的论文和专利 (60)二、参与的项目 (60)。
海藻酸盐凝胶微球国内外研究现状和发展动
态
海藻酸盐凝胶微球是一种新型的材料，其在药物传递、细胞培养、水凝胶等领域具有广泛应用。
以下是海藻酸盐凝胶微球在国内外研究现状和发展动态的概述：
1. 国内外研究现状
海藻酸盐凝胶微球的研究在国外已经展开多年，尤其是在美国、欧洲和日本等发达国家，其应用范围越来越广泛。
国内对于海藻酸盐凝胶微球的研究刚开始起步，但已经有了一定的进展。
目前，国内外的研究重点主要集中在以下几个方面：
（1）药物传递领域。
海藻酸盐凝胶微球可以用于缓释和定向释放药物。
应用于抗癌和神经药物的实验研究已经展开。
（2）水凝胶领域。
由于海藻酸盐凝胶微球的高度保水能力，可应用于水凝胶的制作，比如制作高吸湿性清洁用品、水凝胶花卉等。
（3）细胞培养领域。
海藻酸盐凝胶微球可以作为三维培养细胞的载体，为细胞生长营造有利条件。
2. 发展动态
随着人们对于新型材料需求的增加，海藻酸盐凝胶微球的应用前景将越来越广阔。
当前，海藻酸盐凝胶微球的应用方向主要包括：药物传递、环境治理和清洁用品等领域。
另外，一些新型的海藻酸盐凝胶微球，如交联海藻酸盐凝胶微球、磁性海藻酸盐凝胶微球等也被发现，并且在相关领域中得到应用，比如在肝癌治疗中，磁性海藻酸盐凝胶微球可用于精准靶向肝癌细胞。
总之，海藻酸盐凝胶微球是一种具有广泛应用前景的新型材料。
在未来的研究中，需要进一步探索其在各个领域的应用，同时也需要解决一些实际生产问题，比如高成本和生产工艺等。
中国石油大学（北京）研究生考试答题纸姓名：赵胜绪学号： 2015212184考试课程：油气田开发工程系统导论课程编号： 1302053装订线第1页（共 8 页）凝胶微球深部调剖体系研究综述摘要随着常规堵水调剖的效果日渐式微，凝胶微球深部调剖体系作为一项有效的稳油控水技术，得到了国内外油田的广泛应用。
本文从发展现状、注入封堵性能评价、与储层孔喉尺度的匹配关系、深部调剖机理以及现场应用5个方面对国内外凝胶微球深部调剖体系研究的最新进展进行了总结和分析，系统梳理了凝胶微球注入封堵性能的基本要求、表征参数、影响因素、存在的问题及对策，并对凝胶微球的发展前景进行展望，以期为凝胶微球更进一步的研究和应用提供参考。
关键词：提高采收率；油藏深部调剖；凝胶微球；综述1 引言近些年，针对水驱低效或无效循环的问题，国内外在深部调剖体系的研究与应用方面取得了许多新进展。
凝胶微球深部调剖体系，以其良好的注入封堵性能和调剖效果，被国内外油田广泛地用于研究和现场应用，为高含水油田改善水驱开发效果，提高采收率发挥着至关重要的作用[1]。
“微球”指的是纳/微米级的聚合物凝胶颗粒，在溶剂中有一定的膨胀性，受力易变形，广泛用于涂料、制药、水净化等多个领域。
1949年Baker首先引入了凝胶微球的概念，1999年Saunders B R和Vincent B从凝胶微球的合成理论、性能和应用方面做了系统总结，此阶段的合成工艺通常采用的是无皂乳液聚合，可形成空间上稳定的无胶核凝胶颗粒，颗粒具有窄尺寸分选[2]。
此后，分散聚合、乳液聚合、悬浮聚合等多种聚合方式都成功合成出了单分散的聚合物微球[3]。
2凝胶微球的发展现状凝胶微球随水注入油层，通过孔喉向油层深部运移，有效封堵高渗层或大孔道，不断改变注入水流向，从而实现深部调剖。
基于这种思路，研究人员相继开展了很多该方面的研究工作。
1997年BP，Mobil，Chevron-Texaco和Ondeo Nalco能源服务公司进行技术合作，率先研发了一种具有延时性、膨胀性和热敏性的磺化聚丙烯酰胺凝胶微球用于深部调剖，该技术被命名为“Bright Water”，而且经十多年不断完善，被证明是一种成功的深部调剖技术。
Chauveteau等(1999)研究出了一项粒径可控的乳酸锆/磺化聚丙烯酰胺凝胶微球深部调剖技术。
大量研究表明，该凝胶微球体系与本体凝胶相比较为优越，微球是通过聚合物交联体系在剪切作用下形成的，具有粒径大小可控，稳定周期长，对油藏环境不敏感，在岩石表面具有良好的吸附性等诸多优点，已经初步形成商业化产品[4]。
近些年，国内也开展了不少有关凝胶微球的研发工作。
孙焕泉等（2006）和卜道露（2013）设计了初始粒径为几十纳米至几微米，粒径可调，而且分散性、凝胶强度及调剖特性均较好的聚合物微球[5,6]；针对文东试验区孔喉尺寸及油藏特征，娄兆彬等(2012)研制了系列调剖微球，并且在矿场试验中实现了改善波及效率和明显增油的效果[7]；除此之外，马涛等(2011)和贾虎等(2013) 对国内外有机凝胶深部调剖体系的研究及应用现状进行了综述，阐释了包括聚合物微球在内的5大类体系的作用机理、特点及应用，分析了各体系的优缺点，并指出了改进的方向，为凝胶微球的进一步发展提供了理论指导[4,8]。
基于本文的调研，结合目前国内油田的开发状况，主要得到以下2个方面的认识：一方面，自从引入凝胶微球的概念以后，国内外学者对于凝胶微球的合成、性能评价和实际应用方面做了大量的研究工作，设计合成了多种性能优良的凝胶微球调剖剂，其中以聚丙烯酰胺类凝胶微球的研究和应用最为广泛。
另一方面，从化学堵水调剖技术发展趋势来看，合成与孔喉尺度相匹配的各种功能型凝胶微球将是未来油藏深部调剖的技术重点发展方向。
3 凝胶微球的注入封堵性能评价3.1 凝胶微球深部调剖体系的基本要求凝胶微球深部调剖体系作为控水增油技术的基本要求是（据岳湘安教授主题为“特低渗油藏提高采收率”的讲座）：①注得进：微球具有良好的注入性，尤其是用于特低渗油藏；②堵得住：微球对水窜通道具有足够的封堵强度；③堵得准：堵高渗，通低渗，具有良好的封堵选择性，特别是对特低渗油藏；④驱得动：对调剖施工后驱替技术的要求，保证顺利实现深部调剖的效果；⑤用得起：具有单价低，用量少的特点，微球才能够进行大范围推广应用。
3.2 凝胶微球注入封堵性能的表征参数基于凝胶微球注入封堵性能评价的研究现状，并结合本实验室的实际情况，可以看出，国内外有关微球注入封堵性能评价的研究中，通常采用阻力系数来评价凝胶微球的注入性能，阻力系数越小，所需的注入压力越小，微球的注入性能越好。
阻力系数是描述聚合物驱过程中提高波及效率能力的重要指标，它是用来衡量聚合物降低流度比的能力，等于水的流度与聚合物溶液的流度之比[9]。
凝胶微球的封堵能力通常采用残余阻力系数来表征，残余阻力系数越大，微球的封堵能力越强。
残余阻力系数R K也是描述聚合物提高波及效率能力的重要指标，它是用来表征聚合物降低渗透率的能力，等于聚合物驱前后油层水相渗透率之比，即渗透率下降系数[9]。
由于聚合物微球与聚合物溶液本质相似，所以采用（残余）阻力系数表征微球注入封堵性能。
另外，也有不少研究者使用岩心封堵率评价凝胶微球的封堵能力。
岩心封堵率是评价堵剂对岩心孔隙封堵效果的重要依据，它是岩心注入堵剂之后的渗透率下降百分数，也能用来表征堵剂降低岩心渗透率的能力大小。
由岩心封堵率和残余阻力系数的定义和计算方法可知，两者存在定量关系，且残余阻力系数越大，岩心封堵率越大，微球的封堵能力越强。
换而言之，岩心封堵率是残余阻力系数用来表征堵剂封堵效果更加直观的评价参数。
但是，通常凝胶微球的注入性越好，其封堵效果相对较差。
相反，凝胶微球的封堵能力越强，其注入压力往往较高，即注入性比较差。
微球的注入性和封堵能力二者存在矛盾，只有凝胶微球与储层孔隙尺度特征相匹配，才能同时保证微球的注入封堵性能。
3.3 凝胶微球注入封堵性能评价存在问题前人所做的微球注入封堵性能评价实验的主要存在以下3个问题：①仅以岩心注入端压力表征微球的注入性能，不能如实反映端面堵塞、微球运移等情况。
②采用短岩心进行实验，模拟的只是微球在近井地带的注入封堵性能，难以模拟微球在实际油藏中深部调剖的特性。
③使用填砂管进行实验，填砂管中存在砂粒运移的情况，不足以准确反映微球的注入封堵性能。
鉴于上述存在的问题，建议采用人工压制的长岩心（30cm或更长），使用多测压点岩心夹持器（以30cm岩心为例，可在距注入端0cm、5cm、15cm、25cm、30cm处分别安装压力传感器）。
这样可以避免实验岩心中出现砂粒运移现象；而且能够准确识别岩心端面堵塞等情况，因为一旦入口端堵塞，注入端压力会迅速上升，而其他测压点将不起压或者压力非常小。
若微球运移至岩心深部，则运移距离范围内的测压点，其压力会呈波动上升趋势；而运移距离范围之外的测压点，其压力则不会发生明显变化。
因此，可以通过多个测压点的压力变化情况，更加准确评价微球在岩心中的注入性能、封堵能力以及深部调剖的特性。
3.4 凝胶微球注入封堵性能的主要影响因素段雅杰（2008）有关纳米可控粒径体系注入封堵性能评价的结果显示，每种粒径的纳米可控粒径体系都有一定的渗透率适用范围[10]。
陈治中（2010）选择三种不同尺寸及胶结类型的聚合物微球进行实验评价的结果表明：不同类型的微球可以有效的降低不同级别高渗层的渗透率，而且不同类型微球之间的协同效应，可以实现更好的调剖效果[11]。
马敬昆等（2010），刘承杰等（2010），蔡永富等（2013）从纳米聚合物微球的注入、封堵及调剖性能三个方面出发，系统研究了微球在目标油藏中的适应性，结果表明，聚合物纳米球具有良好的注入性，能有选择地降低高渗管的水相渗透率，可有效动用残余油，提高采收率效果显著[12-14]。
总而言之，凝胶微球的注入封堵性能主要受到2个方面因素的影响：一方面是微球的自身条件：如粒径、浓度、类型等；另一方面是储层条件：如孔隙度、渗透率以及非均质性等。
当前的技术已经可以合成粒径可控的纳/微米级微球，类型主要是刚性和弹性微球两类，浓度可以根据油藏实际情况配制，所以微球的自身条件已基本满足。
而储层条件则不容易改变，或者说储层改造的成本较高。
根据凝胶微球注入封堵性能评价的研究现状来看，既满足粒径、浓度等自身条件的要求，又能适应储层条件，产生较好深部调剖效果的凝胶微球并不多见，目前大多都还处在室内实验研究阶段或现场先导性试验阶段，难以满足油田的实际应用需求。
因此，应当深入开展与储层的孔喉尺度特征相匹配的功能凝胶微球的研究工作，满足未来恶劣油藏对提高采收率技术的要求。
4 凝胶微球与储层孔喉尺度特征的匹配关系关于堵剂颗粒与储层孔喉尺度特征的匹配关系，研究的起始阶段主要是为了解决钻完井过程中发生的泥侵问题，而且主要采用无机刚性颗粒。
随着油藏逐渐向“低品质”演变，凝胶微球深部调剖技术应运而生。
而凝胶微球与储层孔隙尺度特征的匹配关系严重影响其在储层中注入封堵性能及有效运移距离。
因此，凝胶微球与储层孔喉尺度特征的匹配关系是影响深部调剖效果的关键。
为了优化钻井泥浆，降低泥浆颗粒对地层损伤，Abarms于1977年首次提出“1/3架桥”理论，即颗粒粒径大于或等于地层孔径的1/3时可以实现较好的封堵效果[15]。
此后，该理论一直成为选择钻井液、聚合物桥堵粒径的基本指导原则。
赵福麟等(1994)在粘土双液法调剖剂封堵地层大孔道的研究中指出，若采用粘土单液法，则颗粒粒径与地层孔径之比为1/3～1/9时，才可以产生有效的封堵，而采用粘土双液法，则颗粒粒径与地层孔径之比只需小于1/3即可产生有效封堵[16]。
在此基础上，李克华等(2000)对不同形状的颗粒堵剂粒径与地层孔径的匹配关系做了进一步的研究，研究结果表明：不同形状的颗粒，其粒径与地层孔径的匹配关系不尽相同。
一般，当堵剂粒径为地层孔径的1/3～1/10时，可产生较有效的封堵作用，因而实际应用时应根据地层的渗透率等选择合适粒径的堵剂[17]。
姚传进等(2012)引入粒径匹配系数（微球粒径与地层孔径之比），研究了弹性微球的封堵性能以及渗透率级差对剖面改善能力的影响。
室内实验结果表明，粒径匹配系数为1.4~1.5时，封堵率大于80%，封堵效果最好；在非均质模型中，大量弹性微球优先进入并封堵高渗透层，显著降低高渗透层的渗透率，对渗透率具有明显的选择性。
在粒径匹配关系较好的条件下，渗透率级差对弹性微球深部调剖性能具有重要的影响[18]。
由上述研究结果表明，当堵剂粒径与地层孔径之比为0.1～0.3，1.4~1.5，3.4~4.1[19]时，均可产生较有效的封堵作用，可以看出不同形状、类型、粒径的颗粒与储层孔喉尺度特征的匹配关系不一，但是每种颗粒都有一定的渗透率适用范围，而且调剖效果受到地层非均质性的严重影响。
