影响丙烯酰胺堵水剂成胶因素的研究.pdf

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1、2015年5月姚文鸿等．影响丙烯酰胺堵水剂成胶因素的研究5影响丙烯酰胺堵水剂成胶因素的研究姚文鸿，钱志鸿。(1．中国石油大学(华东)，山东青岛266555；2．江苏油田档案馆，江苏扬州225009；3．江苏油1~tsE程技术研究院，江苏扬州225009)摘要探讨了江苏油田丙烯酰胺(AM)系列堵水剂各组分对堵剂成胶的影响，试验得出了各组分相应的最佳浓度；同时考察了堵剂在温度、pH、剪切等条件下的成胶行为，揭示各影响因素对堵剂成胶的影响，为下步堵剂提高性能研究提供了依据。关键词丙烯酰胺成胶因素储能模量江苏油

2、田油井过多产水是油田开发进入中后期面对的2．1．1主剂用量对成胶的影响一项重要问题，其危害很大llJ。控水稳油是油田基本配方为1％一6％AM+0．03％引发剂开发过程中的重要课题，控水稳油技术有水井调Y+0．03％交联剂J。固定交联剂和引发剂的用剖和油井堵水。化学堵水技术始于2O世纪50年量，改变主剂用量配制系列AM溶液放在广口瓶代，经历了不断的发展，出现了无机材料、有机材中，置于65o【=的烘箱，观察成胶情况，采用目测强料、生物材料、复合材料和新型材料等5大类堵水度代码法评价冻胶的强度，结果见表1。剂

3、[2]。其中，丙烯酰胺(AM)类堵水剂是应用表1单体用量对成胶时间、成胶强度的影响最广的堵水剂，其特点是配制方便、注入性好、成单体用量／％初凝时间／h终凝时间／h终凝强度胶强度大，缺点是成胶时间较短，室内静态成胶时间在3h内，因而增加了现场施工的难度。笔者以江苏油田常用AM类堵剂配方为例，通过对AM类堵剂各主要组分对成胶的影响分析，优化了AN类堵剂的基本配方；同时，考察温度、pH、剪切等影响因素对成胶的影响。由表1可知，AM用量在3％以上均能成胶。1实验部分在3％一6％时，成胶时间逐渐加快和成胶强度逐1

4、．1原料与仪器渐加强，大于5％时，成胶时间基本控制在2—3丙烯酰胺，工业级；引发剂Y，过硫酸盐，工业h，最终成胶强度能达到H级。考虑堵水剂的经级；交联剂J，室内自制，主要成分有含亚甲基双济性和注入地层的稀释，AN用量应选择在4％一丙烯酰胺、甲醛等。5％比较合适。恒温烘箱；流变仪MCR一301，安东帕公司。2．1．2引发剂用量对成胶的影响1．2实验方法固定主剂和交联剂的用量，改变引发剂用量静态成胶实验：按照一定比例配制的AM溶配制系列AM溶液放在广口瓶中，置于65℃的烘液放在广口瓶中，置于65℃的烘箱，定

5、期观察成箱，定期观察成胶情况，按目测强度代码法评价冻胶情况，采用目测强度代码法评价冻胶的强度。胶的强度，基本配方为4％AM+0．005％动态振荡扫描：配制系列AM溶液，通过流变0．05％引发剂Y+0．03％交联剂J。实验结果见仪考察不同温度下，AM成胶过程的强度变化。表2。通过文献查阅和前期实验，实验条件确定为控制应力0．5Pa，频率为1Hz。2结果与讨论收稿日期：2014—11—05。作者简介：姚文鸿，馆员，硕士在读，现从事档案管理业务指2．1AM冻胶体系配方各组份对成胶的影响导工作。精细石油化工进展

6、6ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS第l6卷第3期表2引发用量对成胶时间、成胶强度的影响AM系列堵剂的最佳配方在65℃下为4％～5％AM+0．01％～0．03％弓l发剂Y+0．02％一0．04％交联剂J。2．2影响AM系列堵水剂成胶其他因素2．2．1AM体系冻胶温度敏感性考察设计配方为4％AM+0．02％引发剂Y+0．03％交联剂J的冻胶体系，通过动态振荡扫描，考察其在不同温度下的成胶行为和成胶强度，结由表2可知，引发剂用量大于0．005％时都果见图1。能成胶，随着用量的增加，成胶

7、时间加快，成胶强度反而降低，通过分析认为，引发剂用量高，产生100的自由基也相对较多，加聚反应加快，分子链反而80变短，响应冻胶最终强度也变差。可见引发剂用盎6o量有较宽的范围，考虑经济性、成胶时间等多方面因素，推荐引发剂用量以0．01％～0．03％较合婆40理。202．1．3交联剂用量对成胶的影响O2040608O10o120固定主剂和引发剂的用量，改变交联剂用量时间／min配制系列AM溶液放在广口瓶中，置于65c【=烘图1AM在各温度下的成胶情况箱，定期观察成胶情况，按目测强度代码法评价冻由图1可知

8、，AM体系对温度敏感，随着温度胶的强度。基本配方为：4％AM+0．03％引发剂的升高，成胶时间明显缩短，这是因为过硫酸盐产Y+0．005％～0．05％交联剂J。实验结果见表3。生2个自由基会随着温度的升高而加快。一般认表3交联剂用量对成胶时间、成胶强度的影响为，温度高于55℃时，成胶时间过短，需要进行反应调节。2．2．2AM体系冻胶在不同pI-I值条件下的成胶能力设计配方为4％AM+0．02％引发剂Y+0．03％交联剂J的冻胶体系，考察其在