改善低渗油藏二氧化碳气驱油效果的耐温泡沫凝胶体系的构建

发布时间：2021-06-10 22:44

　　二氧化碳气驱对低渗油藏的开发与利用具有明显的优势,但是在驱油过程中极易产生气窜,造成二氧化碳过早突破含油带。为了抑制气窜,提升气驱效果,在聚丙烯酰胺溶液中加入起泡剂和交联剂等,制得泡沫凝胶封堵体系。通过测定凝胶强度、黏度、泡沫体积、泡沫半衰期等评价了其耐温性能,借助光学显微镜和扫描电镜分析其耐温机理,并通过人造低渗裂缝型岩心评价其封堵性能。结果表明,在100℃、矿化度10 g/L的条件下,配方为0.3%聚丙烯酰胺、0.245%酚类交联剂、0.0348%醛类助交联剂、3%稳泡剂黄原胶、0.075%起泡剂非离子表面活性剂和0.4%除氧剂硫脲的泡沫凝胶的稳定性较好,半衰期可达10 d。泡沫凝胶的微观形貌表明,液膜中的聚合物在高温下发生聚合反应形成凝胶相,网状凝胶液膜结构使得泡沫凝胶具有优异的耐温性能。泡沫凝胶可在低渗裂缝型岩心形成强度较高的封堵,在开度为0.1 mm的人造低渗裂缝型岩心中形成封堵后的气驱突破压力达到1020 kPa,具有封堵气窜通道,控制气窜的能力。图18表4参31 

【文章来源】：油田化学. 2020,37(01)北大核心CSCD

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【部分图文】：

0 不同泡沫的扫描电镜照片

由图11可知，在同时注1 PV泡沫凝胶的条件下，裂缝宽度为0.1、0.3、0.5 mm岩心的突破压差分别为1020、912、225 kPa。裂缝宽度越大，突破压力越小。由图11中开度0.1 mm的裂缝岩心在气窜后压差波动下降；开度0.3 mm的裂缝岩心在气窜后压差仍有上升的趋势；开度0.5 mm的裂缝岩心气窜后压差骤然下降，说明泡沫凝胶耐冲刷性较好[31]。该泡沫凝胶体系可以在岩心中形成有效封堵，抑制气体突破效果良好。3 结论

由图7温度对泡沫凝胶体积的影响可见，泡沫凝胶的体积随着温度的上升而增加。温度升高，聚合物溶液泡沫中的气体膨胀，而无论是聚合物液壁还是之后形成的凝胶相液壁均具有高稳定性，随着气体体积的增加，泡沫凝胶不破裂，泡沫凝聚体积逐渐增大。在矿化度为10 g/L的条件下，泡沫凝胶在不同温度下静置24 h的析液量及黏度如图8所示。泡沫凝胶的析液量随着温度的升高迅速降低并逐渐稳定。由于交联剂具有交联速度快且对温度敏感的特点，随着温度的上升交联速度加快，液膜壁快速交联形成凝胶，析液量减少。常温下，交联剂反应最慢，因此在形成不流动的凝胶液膜壁前，有少量的聚合物溶液析出[27]。常温时，泡沫凝胶气体体积小，气泡密集导致了黏度的增大[28-29]。随着温度上升，凝胶脱水量逐渐增加[19]。在40℃和50℃时，凝胶脱水较少，气泡密度下降较快，致使泡沫凝胶黏度急剧下降；在60℃和70℃时，泡沫凝胶体系中的酚类交联剂和醛类助交联剂发生聚合反应，导致泡沫凝胶的黏度上升；在80℃到100℃时，泡沫凝胶脱水加快和体积增大，导致体系的黏度下降。


本文编号：3223250