基于缝洞型油藏可粘结堵剂的制备与性能

发布时间：2020-06-04 17:02

【摘要】：开采塔河油田缝洞型油藏所需堵剂应满足以下技术指标要求:(1)颗粒尺寸较大(0.5-1 mm);(2)堵剂的油溶率要超过50%;(3)具有一定的延迟粘结时间;(4)具有较好的高温粘结性。针对以上挑战性指标,本文制备出四种新型自粘性堵剂,探讨了四种堵剂的暂堵可行性。1.研究了自粘性聚丙烯酸酯类树脂的制备与性能。以甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸十八酯(SMA)、苯乙烯(St)为单体,过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,聚乙烯醇(PVA)为分散剂,采用悬浮聚合的方法合成了聚丙烯酸酯类树脂。研究了St与MBA含量对树脂的油溶性、自粘性、热稳定性等性能的影响,并与传统树脂热塑性聚乙烯(TPE)、热塑性丁苯树脂(SBS)、乙丙橡胶(EPDM)进行比较。结果表明:自制的聚丙烯酸酯类树脂比TPE、SBS、EPDM具有更优异的油溶性与自粘性,表现出高温自粘性好和油溶率大的性能特点。2.探究了聚丙烯酸酯树脂包覆型橡胶堵剂的制备与性能。将聚丙烯酸酯类树脂包覆在丁腈橡胶(NBR)粒子表面,制得树脂包覆的橡胶堵剂粒子,研究了包覆型堵剂的油溶性、自粘性、热稳定性等性能,并与树脂堵剂和NBR堵剂进行对比。结果表明:包覆型橡胶堵剂解决了NBR堵剂不能溶解于油、粒子间无法粘连与聚丙烯酸酯类树脂强度低易变形的难题。3.开展了复合引发型自粘橡胶堵剂的制备与性能的研究工作。分别以NBR、天然橡胶(NR)、EPDM为基体,以BPO、硫磺(S)、过氧化二异丙苯(DCP)为混合硫化剂,用开炼机以物理共混的方法制备出三种复合型橡胶堵剂,研究了硫化温度对橡胶堵剂性能的影响,并对三种橡胶堵剂进行油溶性、自粘性、热稳定性等性能的比较。结果表明:经80℃或120℃硫化的EPDM堵剂油溶率高,在常温下具有一定的延迟粘结时间,130℃下粘结性较好,满足性能指标,且EPDM堵剂在130℃油田环境下具有较好的热稳定性。4.探讨了聚丙烯酸酯类树脂复合橡胶自粘堵剂的制备与性能。将合成的树脂作为改性剂,采用物理共混的方法对橡胶堵剂进行改性,研究了硫化温度对树脂改性后橡胶堵剂性能的影响,分析了树脂对橡胶堵剂亲油性与自粘性的影响。结果表明:树脂改性后,提高了NBR与EPDM堵剂的亲油性与自粘性,对堵剂进行了优化,使经80℃或120℃硫化的EPDM堵剂更适合塔河油田的封堵。
【图文】：

矿化水,树脂粒,塔河,情况

青岛科技大学研究生学位论文温粘结状况评价拟塔河油藏配置矿化水，配制矿化度质量浓度为 2.0×105mg/L 的塔盐分的质量比为 m(NaCl)：m(CaCl2)：m(MgCl2·6H2O)=7.0：0.6：油田油藏地下水的各种离子含量见表 2-1。表 2-1 塔河油田油藏地下水的离子成分及含量Table 2-1 Ion composition and content of groundwater in Tahe oilfield reservoi子类型 Ca2+K++ Na+Mg2+Cl-SO42-Br-度/ (mg/L) 11598 69831 1224 131489 264 251 同质量的聚丙烯酸酯类树脂和传统树脂在 130 ℃矿化水中 24 h 后况如图 2-7 所示：

状态图,矿化水,粒子,塔河

0 2 4 6 8 10 12 14 1604080WeTime(h)图 3-2 不同堵剂粒子在 130 ℃下柴油中的溶胀行为Fig. 3-2 Swelling behavior of different plugging agent particles in diesel at 130 ℃高温粘结状况评价模拟塔河油田环境 130 ℃、质量浓度为 2.0×105mg/L 的矿化水中，粘结情况如图 3-3 所示，2 h 后，部分粒子粘结，5 h 后，粒子全部不紧密，8 h 后，粒子粘结更紧密，粒子间间隙缩小，14 h 后，粒缩小，25 h 后，，粒子粘结状态与 14 h 的相近，粒子能够紧密粘结隙间的气体，粘结紧密度不如聚丙烯酸酯类树脂好。a b cd e
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE39

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