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随着采油技术的发展,在提高采收率方面,聚合物弱凝胶深部调剖技术的应用取得了显著的效果。然而,常用的弱凝胶深部调剖剂主要是聚丙烯酰胺类的,其在一些特殊条件油藏的应用中,易出现高温下降解,高矿化度下产生沉淀等问题,最终导致调剖失效。因此,向聚合物中引入特殊官能团、设计聚合物分子结构,研制具备良好增黏性、耐温性、抗盐性和抗剪切能力的改性高分子聚合物已成为当前研究的热点。目前,交联聚丙烯酰胺类共聚物的出现,一定程度上改善了其抗温抗盐性的不足,但是所用的有机交联剂如甲醛、苯酚或无机交联剂重铬酸钾、柠檬酸铝等对会对环境均造成不同程度的污染。因此,亟需寻找一种具备特殊性能且来源广泛对环境友好的新材料,与丙烯酰胺共聚交联形成新型的聚合物弱凝胶深部调剖剂,进一步提高其抗温抗盐能力,扩大其使用范围。而天然高分子价廉易得,具有刚性环状结构和多功能活性基团,可经过化学修饰改性成新材料,广泛应用于日用化工、食品添加剂和建筑材料等领域。近年来,改性天然高分子以其具备刚性基团以及水溶性、高假塑性等特点,在油田调剖的应用受到了广泛关注。本论文的主要工作是基于上述的研究趋势展开,分别以羧甲基纤维素钠(CMC)和黄原胶(XG)为主剂,以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,与丙烯酰胺(AM)交联共聚,制备CMC/AM/BIS和XG/AM/BIS两种抗高温抗盐型弱凝胶调剖体系。并且开展了一系列的室内研究,讨论了各试剂用量、反应时间、反应温度对成胶体系黏度的影响,通过IR、TG测试验证了共聚物的结构,并模拟地层条件,对两种共聚物弱凝胶进行了抗盐、抗温、抗剪切、突破压力梯度等性能测试,主要取得了以下的研究成果:(1)对比分析CMC与CMC/AM/BIS共聚物弱凝胶红外谱图及对比分析CMC/AM与CMC/AM/BIS共聚物弱凝胶的失重区域与曲线趋势,验证了CMC/AM/BIS共聚物弱凝胶的组成,证明实验成功制得了CMC/AM/BIS交联共聚物;对比分析XG与XG/AM/BIS共聚物弱凝胶红外谱图及对比分析XG/AM与XG/AM/BIS共聚物弱凝胶的失重区域与曲线趋势,验证了XG/AM/BIS共聚物弱凝胶的组成,证明实验成功制得了XG/AM/BIS交联共聚物弱凝胶;(2)CMC/AM/BIS共聚物弱凝胶的最佳成胶条件为:CMC浓度为1.0×104mg/L,AM浓度为4×104mg/L,引发剂浓度为650mg/L,其中(NH4)2S2O8与Na2SO3的摩尔比为1:1,交联剂BIS浓度为25 mg/L,蒸馏水250mL,反应温度40℃,反应时间8h;XG/AM/BIS共聚物弱凝胶的最佳成胶条件为:XG浓度为1.0×103mg/L,AM浓度为2.0×104mg/L,引发剂浓度为420mg/L,其中(NH4)2S2O8与Na2SO3的摩尔比为1:1,交联剂BIS浓度为630mg/L,蒸馏水250mL,反应温度50℃,反应时间8h;(3)CMC/AM/BIS与XG/AM/BIS共聚物弱凝胶在盐浓度为25×104mg/L时,均未出现脱水现象,这两种体系交联共聚物弱凝胶适用的粗盐、MgCl2和CaCl2的浓度范围均为0~25×104mg/L;(4)CMC/AM/BIS共聚物弱凝胶体系可耐受高温120℃,未出现脱水现象,适用于高温油藏深部调剖作业;XG/AM/BIS共聚物弱凝胶可耐受高温140℃,未出现脱水现象,可适用于特高温油藏的深部调剖作业;(5)CMC/AM/BIS体系与XG/AM/BIS体系,均随剪切速率增大,体系黏度相应减小,具备假塑性,经高速剪切后,黏度保持率分别是90.3%和91.6%,具有较强的抗剪切能力;(6)突破压力梯度模拟实验说明,XG/AM/BIS体系弱凝胶强度较大,附着能力较强,突破压力梯度值为0.172 MPa·m-1,CMC/AM/BIS体系弱凝胶强度相对较弱,突破压力梯度值为0.0355MPa·m-1。