聚丙烯酰胺膠態(tài)分散凝膠（CDG）深度調(diào)剖技術(shù)研究.pdf

1、聚丙烯酰胺膠態(tài)分散凝膠(CDG)是提高原油采收率領(lǐng)域的一個新熱點.它具有聚合物濃度低、沒有一定的形狀、具有一定的流動性、能有效的選擇性封堵巖層的特點.在應(yīng)用上能滿足成本低、適應(yīng)性廣的要求.該文的目的主要是研究CDG深度調(diào)剖體系在油層多孔介質(zhì)中的吸附滯留特性、產(chǎn)生液流改向能力的機(jī)理、通過顯微攝像、粒度分析、紫外差譜跟蹤及理論計算等手段,對CDG的微觀狀態(tài)、形成過程、相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.實驗中首先在室內(nèi)合成了檸檬酸鋁交聯(lián)劑,在產(chǎn)率及鋁

2、含量上達(dá)到國際水平.其次研究了CDG體系在巖芯中的流動實驗和在石英砂上的靜態(tài)吸附實驗.因現(xiàn)場試驗中CDG體系是注入高滲透的水通道,其中的粘土成分由于長期的水驅(qū)過程流失較多,留下的主要成分是石英砂及其它巖石,因此采用石英砂作為靜態(tài)吸附實驗的吸附劑.實驗分為靜態(tài)吸附實驗和動態(tài)滯留實驗兩大部分.建立了紫外分光光度法測定HPAM濃度和原子吸收分光光度法測定Ml<'3+>濃度的分析方法.在靜態(tài)吸附實驗中,分別考察了HPAM、AlCit和交聯(lián)體系在

3、石英砂上的吸附行為,動態(tài)滯留實驗則研究了不同濃度的CDG體系以不同注入方式在人造巖芯中進(jìn)行流動實驗時的動態(tài)滯留行為,并與HPAM溶液在巖芯中的動態(tài)滯留進(jìn)行了對照,探討了CDG體系特殊的吸附滯留特性、規(guī)律及其深部液流改向的機(jī)理,為最終配合反應(yīng)動力學(xué),建立流動凝膠深度調(diào)剖體系的化學(xué)模型提供了重要的實驗基礎(chǔ),同時對現(xiàn)場施工也有重要的指導(dǎo)意義.利用粒度測定儀,在溶液狀態(tài)下,考察了CDG體系的顆粒大小,實驗得出CDG是由粒徑為200-600nm的

4、顆粒組成的,由HPAM分子內(nèi)交聯(lián)為主、相互獨立的膠態(tài)分散體系.顆粒粒徑的影響因素主要有HPAM的分子量、水解度等.同時CDG顆粒能夠被壓縮、變形.該文在以上工作基礎(chǔ)上,通過顯微攝影、紫外差譜跟蹤及理論計算等手段,對部分水解聚丙烯酰胺膠態(tài)分散凝膠的微觀形態(tài)、形成過程、相關(guān)性質(zhì)及封堵機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)的研究及推測,確證了聚丙烯酰胺膠態(tài)分散凝膠體系以分子內(nèi)交聯(lián)為主,并有少量分子間交聯(lián)的凝膠顆粒組成,考察了不同濃度、不同溫度下的交聯(lián)反應(yīng)動力學(xué)特點,明