多介质蒸汽驱用高温封堵剂制备及其性能评价研究

本文采用化学封堵法,以辽河油田齐40稠油区块的油藏条件为例,通过制备一种可用于多介质蒸汽驱的高温封堵剂,来有效解决注入蒸汽沿高渗带窜流的问题。根据实际油藏条件,制备出凝胶携带固相颗粒形式的封堵剂体系。首先,采用室内静态评价的方式,在80℃下,通过测量凝胶强度和流变性,对不同聚合物浓度下的两种凝胶配方展开对比研究,终选取封堵剂#A作为佳的凝胶选择。然后,对封堵剂注入体系展开研究,结合凝胶耐温性评价实验和固相颗粒沉降实验的结果,设计了“聚合物前置段塞+凝胶/固相颗粒主体段塞+凝胶封口段塞”的注入段塞组合方式,并确定各级段塞的组成和注入量范围。通过室内动态评价实验,对封堵剂体系的注入参数进行优化,验证其封堵效果。

温敏变形封堵剂合成研究与应用

针对现有可变形封堵防塌处理剂作用温度过窄的问题,基于地层温度诱导控制材料形态变化实现对地层定向吸附的技术思路,开展温敏变形封堵处理剂分子结构设计,通过优化设计骨架、形变和分散性能,利用诱发分子内交联反应逐级拓宽有效作用温度区间,研发出适用于100～150℃的温敏变形封堵剂***SHIELD-2。通过红外光谱、核磁和压力传递实验等对***SHIELD-2进行结构表征和性能评价。结果表明***SHIELD-2在100～150℃广谱温度范围内,有效封堵硬脆性泥岩的微裂缝,提高钻井液的封堵防塌性能且具有良好的配伍性。***SHIELD-2在新疆顺北X1井复杂井段应用中,通过封堵地层原生孔隙和微裂缝,提高钻井液的封堵能力,稳定井壁,保障了复杂地层钻井安全。

基于疏水缔合聚合物的新型钻井液封堵剂

针对常规封堵剂难以对非均质渗透性储层实现有效封堵的难题,基于疏水缔合聚合物的缔合理论,采用共溶剂聚合法,经分子结构优化设计,合成了新型的酰胺(AM)/十八***二化铵(C18DMAAC)/酸钠(AANa)疏水缔合共聚物(HMP),采用红外光谱、元素分析和凝胶色谱表征和测定了HMP的分子结构和分子量,并对其作为钻井液封堵剂的可行性进行了探讨。结果表明,新型疏水缔合聚合物HMP的重均分子量小于10万,对钻井液的流变性能影响小,当HMP分子中疏水单体C18DMAAC摩尔含量达到0.66%,且HMP在钻井液中的质量浓度达到0.6%后,其具有优良的封堵性能,在高温高压条件下可以实现对石英砂床和不同渗透率岩心的有效封堵,且形成的封堵层薄而致密;粒度分布测定结果表明,HMP将钻井液体系的粒度分布范围拓宽至几微米到几百微米,并能显著增大体系的平均粒径,这是其具有优良封堵性能的主要原因。

高强度油井封堵剂室内研究

针对层内封堵调整、层间封堵高含水层特点,开展了高强度油井封堵剂室内研究工作。通过室内实验筛选确定了单体冻胶、阴离子聚合物和有机铬交联剂混合体作为封堵剂,聚合物、交联剂使用浓度为4000mg/L和8000mg/L;其混合堵水剂溶液的初始粘度达到400mPa·s以上;在油层温度下产生交联,形成一种聚合物互穿网络结构的凝胶体,此凝胶体终止粘度达到100000mPa·s以上,并且强度大、粘附性好,将塞住和封堵孔隙、裂缝,达到单层堵水的目的。