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1、細(xì)石化工展ADVNH一卷一第’1期?AANCESINFIEPETROCEMICALS寶浪油田煤層封堵劑配方及其性能孫迎勝李飛鵬尹曉靜宋春紅溫棟梁(中國石化河南油田分公司石油工程研究院，南陽473132)摘要研制了以水溶性熱固樹脂、耐溫聚合物、超微粉體顆粒增強(qiáng)劑及延遲劑組成的煤層封堵劑，并對(duì)封堵劑性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，該封堵劑初始粘度低，流動(dòng)性能好，成膠時(shí)間可調(diào)；可滲入煤層孔縫與煤層膠結(jié)性能好，固化后具有吸水微膨脹性能，能壓實(shí)軟煤層；煤層封堵劑耐高溫、高壓和高礦化度，耐腐蝕性能強(qiáng)，具有較高的成膠強(qiáng)度和封堵能力，封堵率Je'~99．6％以上。關(guān)鍵詞封堵劑聚合物熱固性樹脂粘度抗
2、壓強(qiáng)度寶浪油田目前有12口注水井目的層與煤層強(qiáng)度高且析水率最低，故選擇SH一2型水溶性熱竄通，由于井層與煤層相距較近或油層與水層間固樹脂作為封堵劑配方組成之一。夾層厚度小，隨著注水壓力升高，導(dǎo)致大量注入水1．2高溫聚合物PCA用量的確定進(jìn)入了煤層，造成油井過早水淹及井下技術(shù)狀況目前，用于聚合物凝膠堵水的高分子聚合物不斷惡化，嚴(yán)重影響了油田的開發(fā)效果¨。煤層主要是聚丙烯酰胺(PAM)或水解聚丙烯酰胺遇水后會(huì)變軟、膨脹【2】，而且長期高壓注水使煤(HPAM)類J，因?yàn)镻AM或HPAM在高溫條件下層承壓能力減弱，這就要求研制的堵劑粒徑小、粘易降解，一般只用于90℃以下地層。高溫聚
3、合物度低，與煤有較強(qiáng)的粘附性，堵劑能有效擠入微小PCA與PAM或HPAM相比，在合成中引入功能的煤層裂縫中，而且堵劑固化后具有較強(qiáng)的抗壓性基團(tuán)，其耐溫抗鹽性能有很大提高，與水溶性熱能力及耐腐蝕性能，滿足措施后油水井生產(chǎn)的要固樹脂復(fù)混后，在9O℃固化后，成膠強(qiáng)度及析水求。針對(duì)上述問題，開展了寶浪油田煤層封堵劑率都能滿足實(shí)驗(yàn)要求。實(shí)驗(yàn)中考察不同含量的室內(nèi)配方研究，并根據(jù)油藏物性特征，成功地開發(fā)PCA高溫聚合物溶液與水溶性熱固樹脂SH一2出煤層封堵劑配方?；旌虾?，對(duì)封堵劑成膠強(qiáng)度、粘度、析水率的影響，結(jié)果見圖2。1煤層封堵劑配方組成1．1水溶性熱固樹脂的選擇將幾種不同型號(hào)的水溶性
4、熱固樹脂分別與高溫聚合物水溶液進(jìn)行復(fù)混配伍實(shí)驗(yàn)，在90℃下恒溫固化24h后，用維卡儀試針測(cè)定其封堵劑固化體的成膠強(qiáng)度即針人度，并測(cè)量體積收縮率，即析水率，結(jié)果見圖1。l2聚合物笛量，％l0圖2高溫聚合物含量對(duì)封堵劑性能的影響8量疊由圖2可看出，隨著PCA聚合物含量增加，<封堵劑粘度增加，析水率下降，成膠強(qiáng)度有所增4加，但當(dāng)PCA聚合物含量超過0．3％對(duì)，封堵劑粘2度上升很快，綜合考慮成膠強(qiáng)度及析水率，PCAO圖1水溶性熱固樹脂成膠強(qiáng)度及析水率比較收稿日期：2009—10—12。作者簡介：孫迎勝，采油工程師，1993年畢業(yè)于遼河石油學(xué)校由圖1可見，SH一2型水溶性熱固樹脂成膠
5、有機(jī)化工專業(yè)，主要從事采油工藝技術(shù)研究。2010年1月孫迎勝等．寶浪油田煤層封堵劑配方及其性能21聚合物含量選擇0．1％～0．3％較合適。由表1可見，隨著CG一3增強(qiáng)劑用量的增加，1．3水溶性熱固樹脂用量的確定封堵劑析水率減少，強(qiáng)度逐漸增高，固化體越致密，在保持總體積不變的條件下，固定高溫聚合為了保證封堵劑的整體l生能，CG一3型超微粉體顆物PCA用量0．15％，改變水溶性熱固樹脂SH一2粒增強(qiáng)劑用量選擇33％-41％之間較合適。的用量，與PCA混合攪拌，90℃下恒溫固化24h，1．5延遲劑XZ一1用量的確定分別測(cè)定初始粘度和析水率，用維卡儀試針測(cè)量實(shí)驗(yàn)中選取XZ一1型延遲
6、劑作為封堵劑在成膠強(qiáng)度，考察水溶性熱固樹脂用量對(duì)封堵劑成高溫下反應(yīng)速度延遲劑，XZ一1型延遲劑為有機(jī)膠強(qiáng)度和析水率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3。弱堿類，為了確定延遲劑XZ一1用量，在封堵劑中加入不同用量的XZ一1型延遲劑進(jìn)行配伍性實(shí)驗(yàn)，90℃下恒溫固化，用NXS一11A型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)試封堵劑成膠時(shí)間，考察延遲劑XZ一1用量對(duì)封堵劑成膠時(shí)間的影響，結(jié)果見圖4。厘譬SH一2加量，％甾蟠圖3熱固性樹脂用量對(duì)封堵劑性能的影響由圖3可知，隨著熱固性樹脂sH一2用量的增加，封堵劑成膠強(qiáng)度增加趨于穩(wěn)定，析水率呈上濃度，％升趨勢(shì)，這是因?yàn)镾H一2用量高時(shí)，樹脂自身縮圖4延遲劑XZ一1用量對(duì)封堵劑
7、聚反應(yīng)形成固化體體積收縮的結(jié)果，SH一2用量成膠時(shí)間的影響低時(shí)與聚合物交聯(lián)，形成凝膠體，強(qiáng)度低，綜合成本及性能，熱固性樹脂SH一2用量選擇40％一由圖4可知，隨著延遲劑XZ一1用量增加，60％較合適。成膠時(shí)間逐漸延長，從固化后情況看，XZ一1型延1．4超微粉體顆粒增強(qiáng)劑CG-3用量的確定遲劑對(duì)封堵劑強(qiáng)度影響小。為保證封堵劑在高溫為了提高封堵劑的抗壓強(qiáng)度及降低封堵劑固下有足夠的成膠時(shí)間，滿足現(xiàn)場擠注施工要求，取化體的析水率，考慮在封堵劑中增加超微粉體顆XZ一1型延遲劑用量0．3％一0．6％較合適。粒增強(qiáng)劑改善封堵劑的
