高性能冻胶研究与微结构分析

Ｅ ：
６
１ 实验部分
１ ． １ 主 要实验 药 品与材 料
×１ ０ ０ ％
（ １ ）
突破 压力 梯度 Ｐ 表 征 的 是调 驱 剂 在单 位 长度
多孔 介 质 中水 驱形 成 突 破 时 的最 大 压 力 ， 反 应 多孔
Ｈ Ｐ Ａ Ｍ， 分子 量 １ ４ ０ ０万 ， 水解度 ２ ０ ％ ～３ ０ ％，
介 质 中冻 胶对 水相 流 体 的 封堵 能 力 ， 可 较 好 地 反 映
堵剂的强弱， 其计算公式如式 （ ２ ） 所示。
Ｐ
Ｐ ＝半
Ｌ
（ ２ ）
式（ ２ ） 中， Ｐ 一水 驱 形 成 突破 的最 大 压 力 （ Ｍ Ｐ ａ ） ；
， Ｊ 一实 验 岩心 长度 （ Ｉ ｎ ） 。
结构进行 了分析研究 。
（ ３ ） 利用 填 砂 管 模 型 对 体 系封 堵 率进 行 评 价 ， 先将 填 砂 管 饱 和 水 ， 测 量堵 前 渗 透 率 ｋ ； 待 注 入调
剖剂后放入恒温水浴 中， 再测量堵后渗透率 ｋ ， 封
堵率 Ｅ计算 公式 如式 （ １ ） 所示 。
摘
要
从Ｈ Ｐ Ａ Ｍ 的双功能基 团着手 ， 利用正交实验研 究出抗温 、 耐盐、 稳定 的 ＨＰ Ａ Ｍ 双基 团交联冻胶体系 ； 该体 系在 Ｎ ａ 浓
度小于 ５ ０ ０ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ或 Ｃ ａ “ 浓度小于 １ ５ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ 的条 件 下 均 能形 成 高 强度 冻 胶 。 填砂 管 单 管模 型 实 验表 明体 系 封 堵 率 大 干
３ ２ ５ ２
科
学
技
术
与
工
程
ｌ ３卷
表 １ 有机铬－ Ｙ Ｇ 双 基 团 交 联 体 系 正 交 实 验 表
图１ Ｎ ａ 浓度对交联体系 的影响
星
垃
分 析 表 １ 可 以 得 出 体 系 的 最 佳 配 方 为
Ａ Ｂ Ｃ 。 Ｄ ， 但 综合 经 济 效 益 考 虑 ， 选 择 体 系 的最 佳 组合 为 ： ３ ０ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ Ｈ Ｐ Ａ Ｍ ＋０ ． ０ ６ ％ 有机铬 ＋
工业品 ； 酚 醛树 脂 交 联 剂 Ｙ Ｇ１ ０ ３ ， 工业 品； 有 机 铬 交 联剂 ， 实 验 室 自制 ； 其 他 药 品 均 为 分 析 纯 。实 验 用
水 无特 殊说 明均 ２月 ２ ０日收到 中央高校基本科研业务 费 专项资金项 目（ ２ ７ Ｒ １ ２ ０ ２ ０ ０ ６ Ａ） 资助 第 一作者简 介 ： 高 元（ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 硕士 ， 助理工程 师 ， 研究 方 向
⑥
２ ０ １ ３ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
高性 能冻胶研究 与微 结构分析
高 元 赵修 太 高 丽 杨 广 国 王增 宝
（ 中国石化石油工程技术研究院 ， 北京 １ ０ ０ １ ０ １ ； 中国石油大学（ 华东 ） 石油工程学 院 ， 青岛２ ６ ６ ５ ５ ５ ；中国石油大学胜利学院。 ，东营 ２ ５ ７ ０ ６ １ ）
中图法分类号
Ｔ Ｅ ３ ９ ；
文献标志码
Ｂ
随 着 油 田开 发 的深 人 ， 高温 、 高 矿 化 度 油 藏 条 件对 深 部 调 驱 体 系 的 要 求 越 来 越 高 。无 机 颗 粒 类
调 剖剂 由于注入 困难 ， 无 法 实现 深 部 调 剖 ¨ ， 乌 洛
（ １ ） 利用 目测 代 码 法 测 定 体 系 的 成胶 时 间 ， 即 体 系达 到 Ｇ级 时所 用 时 间 ； 利 用 突 破真 空 度法 测 量 体 系成 胶强 度 。 （ ２ ） 利用 扫描 电镜 对 体 系交 联后 骨架 结 构进 行
微 观分 析 Ｊ 。
托 品／ 苯 酚 高 温 交 联 剂 由于 毒 性 较 大 而 限制 使 用 。 现优 选 低毒 性酚 醛 树 脂 交联 剂 ＿ ３ Ｊ ， 该 交 联 剂具 有 交 联时 间长 ， 稳 定性好 ， 抗 盐性能 强 的优 点 ， 同时复 配有 机铬 交 联 剂 ， 筛选 出 Ｈ Ｐ Ａ Ｍ 的～ ｃ ０ Ｏ 一 和一 ｃ Ｏ Ｎ Ｈ ’ 双基 团复合 交联 的深 部调驱体 系 ， 并对 其性 能与微 观
第 １ ３卷
第１ ２期
２ ０ １ ３年 ４月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ １ ． １ ３ Ｎ ｏ ． １ ２ Ａ ｐ ｒ ．２ ０ １ ３
ｌ ６ ７１ ～ １ ８ １ ５ （ ２ ０ １ ３） １ ２ — ３ ２ ５ １ — ０ ６
Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
９ ５ ％， 封堵 强度 大， 突破压力梯度大于 ２ ０ ＭＰ ａ ／ ｍ。双管模 型实验表 明体 系有 良好 的选 择封堵 性， 调整 吸水剖 面， 提高采 收率。 利用扫描 电镜对冻胶微观结构进 行 了分析 ， 扫描 电镜 照片显示冻胶 呈三维块状结 构 ， 结 构较为致 密， 无 明显聚合物 骨架显示 ， 酚醛树脂包裹 于聚合 物骨架之上 ， 细小 的酚醛树脂颗 粒均匀分 布于冻胶结构之 中。 关键词 交联冻胶 性能研 究 微观结构分析 调剖堵水
０ ． ８ ０ ％Ｙ Ｇ １ ０ ３＋ ０ ． ０ ６ ％ 调 节剂 。 ２ ． １ 矿化 度 的影响 向３ ０ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ Ｈ Ｐ Ａ Ｍ＋ ０ ． ０ ６ ％有机 铬 ＋ ０ ． ８ ０ ％
２ 结果 与讨论
在６ ０℃ 条件 下 ， 利 用 正交实 验法确 定体 系 中聚 合物 、 有 机铬 交联 剂 、 酚醛 树 脂 交联 剂 Ｙ Ｇ １ ０ ３ 、 调 节 剂 的最佳 浓度 ， 实验 结果 表 １ 所示 。
固井水泥浆及工艺。Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｇ ｙ ２ ４ ３ １ ＠１ ２ ６ ． ｅ ｏ ｍ。