一种低温锆弱凝胶调剖剂的研制.pdf

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1、2013年3月西安石油大学学报(自然科学版)Mar．2013第28卷第2期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．28No．2文章编号：1673-064X(2013)02-0098-05一种低温锆弱凝胶调剖剂的研制李谦定，李彦闯，李彦庆(1．西安石油大学化学化工学院，陕西西安710065；2．长庆油田公司第三采油厂，宁夏银川750006)摘要：针对温度低于5O℃的高含水油藏，研制出了一种聚合物／有机锆弱凝胶调剖剂．该调剖剂以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主剂，以自制有机锆YJ一1为交联剂，在35～50℃温

2、度下能形成稳定的弱凝胶．该弱凝胶调剖剂配方为：800～1500mg／LHPAM，500～1000mg／L有机锆YJ．1交联剂，500～800mg／L稳定剂．该体系适合的矿化度在50000m#L以下，pH值4～9．该调剖剂成胶时间和凝胶黏度可调，岩心封堵率大于96％．关键词：低温油藏；有机锆；弱凝胶；调剖剂；性能评价中图分类号：TE357文献标识码：A弱凝胶深部调驱技术是近年发展起来的一项提1调剖剂的制备高采收率的新技术，用于注水井深部处理以改善井组水驱开发效果．该技术使用低浓度的聚合物，加入1．1实验药品和仪器少量延缓型交联剂，形成以分子内交联为主、分子间部分水解聚丙烯酰胺，大

3、港油田集团油田化学交联为辅的黏度在100～10000mPa·s、具有三维有限公司生产，分子量1500万，水解度28％～网络结构的弱交联体系．由于该技术兼具了调30％．有机锆交联剂YJ一1，实验室自制，zr4质量分剖与驱油的双重特点，近年来受到了广泛关注．目数7．43％．稳定剂(硫脲)，分析纯试剂，天津市科密前，国内外油田常用的弱凝胶调驱剂是HPAM／有机欧化学试剂有限公司．酸铬体系和HPAM／酚醛体系，这两类弱凝胶在用于岩心流动评价实验装置，海安石油科研仪器有中低温油藏时大多通过调节体系酸碱度来实现体系限公司制造．NDJ一8S型数字显示黏度计，上海昌吉的延迟交联．并且由于有机酸

4、铬具有一定的毒地质仪器有限公司．HH．1型电热恒温水浴锅，北京性，其应用受到限制；HPAM／酚醛体系必须在一定科伟永兴仪器有限公司．GJ-2S型高速搅拌机，青岛的温度下使用，对于低温油藏，不能很好地成胶_4J．海通达专用仪器厂．因此，低温油藏深部调驱作业成为一个技术难1．2YJ-1交联剂的合成题．本文应用自制的有机锆交联剂，研制出了一(1)常温下，将一定量的ZrOC1·8H0、柠檬酸种适用于低温油藏的有机锆弱凝胶调剖剂，实现了及水放入三口烧瓶中搅拌，1h后溶液由浑浊逐渐调剖剂延迟交联时间和黏度的有效控制，并且该调变为澄清，产物为淡黄色黏稠液体．剖剂在pH值为4～9范围内均能成胶

5、，适用于大多(2)按照一定比例将三乙醇胺、乙二胺四乙酸数油田，无需调节体系的pH值，使现场操作难度降二钠盐先后加入上述体系，升温至9O℃反应，最终低．本文主要介绍了聚合物／有机锆弱凝胶调剖剂的得到橙红色透明黏稠液体，即为有机锆．该交联剂无研制及性能．毒，pH值为7．31，zr4质量分数为7．43％．收稿日期：2012-09—25作者简介：李谦定(1959一)，男，教授，研究生导师，主要从事油气田化学和精细化工方面的研究．E—mail：qdli@xsyu．edu．cn李谦定等：一种低温锆弱凝胶调剖剂的研制一一99—1．3调剖剂的配制按配方要求将聚丙烯酰胺配制成一定浓度的水溶液，静

6、止一天后量取一定量已配好的聚丙烯酰胺．~P溶液，向其中加入一定量的交联剂YJ．1和稳定剂，嚣AM：一H20H20H20H20搅拌均匀后密封，放人40℃恒温烘箱中，记录起始：时间，定时观察调剖剂的成胶情况，以凝胶黏度不再明显变化为成胶时间，黏度随时间变化的拐点处为成胶黏度．3调剖剂性能评价调剖剂溶液均采用加有氯化钠的蒸馏水配制，矿化度为10000mg／L，pH值7．0．凝胶黏度使用3．1HPAM浓度对成胶性能的影响NDJ一8S黏度计在室温、6r／min下测定．HPAM浓度对弱凝胶的成胶时间和凝胶黏度有较大影响，浓度太高则交联速度不易控制；浓度太2成胶机理低，体系不易交联．固定YJ

7、一1交联剂质量浓度为1000mg／L，稳定剂质量浓度为500mg／L，改变HPAM／YJ．1弱凝胶的形成须经过多步反应才HPAM质量浓度，测定HPAM／YJ．1成胶体系在不同能完成，其成胶过程主要分成两步进行：(1)zr4从络合物中离解出来，zr4再经过水时间的黏度，结果见表1．由表1可以看出，随着HPAM质量浓度的增解、羟桥作用形成锆的多核羟桥络离子．加，HPAM／YJ．1体系成胶速度加快，凝胶黏度增大．当HPAM质量浓度由800mg／L增加到1200mg／LO20)6zr