耐溫HPAM凝膠動力學(xué)及熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、在油田生產(chǎn)中，部分水解的聚丙烯酰胺（HPAM）凝膠體系被廣泛地用于暫堵作業(yè)中。HPAM凝膠體系通常由HPAM、交聯(lián)劑以及其它的添加劑組成，其中苯酚/甲醛組成的有機(jī)交聯(lián)劑是最常用的PAM交聯(lián)劑。但是由于苯酚/甲醛具有高毒性，尤其是其高致癌性，對油藏儲層和環(huán)境危害大，因此限制了其在暫堵作業(yè)中的應(yīng)用。因此研發(fā)環(huán)保、低毒、水溶性的非苯酚/甲醛體系的有機(jī)交聯(lián)劑已成為當(dāng)前急迫的研究課題。
　　對于特定的交聯(lián)體系，凝膠時(shí)間過快或者過慢，都會對現(xiàn)

2、場施工造成困難。此外，耐溫性能差仍然是PAM凝膠最主要的缺陷，水中的溶解氧、二價(jià)離子以及過度交聯(lián)都會影響PAM凝膠的長期耐溫穩(wěn)定性。這都極大地限制了PAM凝膠在油田暫堵中的應(yīng)用。因此，實(shí)現(xiàn)凝膠時(shí)間的可控性、提高PAM凝膠的長期耐溫性也是亟待解決的問題。
　　為了研發(fā)新型的有機(jī)交聯(lián)劑，本論文考察了苯酚的縮合物-雙酚A替代苯酚的可能性。本文首先合成了低毒水溶性的雙酚A酚醛預(yù)聚體(BPAPR)和四羥甲基雙酚A(THMBA)，對雙酚A酚醛

3、預(yù)聚體的合成條件進(jìn)行了優(yōu)化；其次以雙酚A酚醛樹脂和四羥甲基雙酚A為交聯(lián)主劑，以多乙烯多胺或六次甲基四胺（HMTA）為交聯(lián)促進(jìn)劑，采用瓶試實(shí)驗(yàn)的方法，研究了HPAM與BPAPR/多乙烯多胺、BPAPR/HMTA、THMBPA/多乙烯多胺三種復(fù)合交聯(lián)劑的凝膠動力學(xué)，考察了多乙烯多胺種類、溫度、pH值、交聯(lián)劑配比以及鹽濃度對凝膠時(shí)間和凝膠強(qiáng)度的影響，使凝膠時(shí)間在10 h~120 h范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了凝膠時(shí)間的可控；通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)考察了三種