聚丙烯酰胺凝膠微球調(diào)剖劑的制備與性能評價.pdf

1、在油田開發(fā)中后期，地層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，呈現(xiàn)非均質(zhì)性，出現(xiàn)大孔道和高滲透帶，形成優(yōu)勢水流通道，嚴重影響石油的進一步開采。目前已經(jīng)針對改善地層非均質(zhì)性的深部堵水調(diào)剖技術(shù)發(fā)展很快，本課題主要是制備新型聚合物凝膠微球，并對其調(diào)驅(qū)性能評價。
　　本課題采用兩種聚合方法制備不同粒徑范圍的聚丙烯酰胺的凝膠微球，用于不同的地層環(huán)境和孔喉尺寸的深度封堵:(1)反相微乳液聚合方法制備粒徑范圍50-250nm的納米級聚丙烯酰胺微球;(2)反相懸浮聚合方法

2、制備粒徑范圍15μm-140μm的微米級聚丙烯酰胺微球。
　　反相微乳液聚合方法制備納米凝膠微球，首先對乳液體系進行篩選，找到合適的復(fù)配乳化劑。通過繪制油相、水相和乳化劑三元相圖找到微乳液邊界，確定了微乳液三相體系組成。產(chǎn)物聚丙烯酰胺凝膠微球具有較高的熱穩(wěn)定性和耐剪切性，在300℃以后才開始發(fā)生本質(zhì)分解，可以滿足油藏的使用環(huán)境。微球在礦化水中溶脹性能，是其實現(xiàn)地層裂縫封堵的關(guān)鍵指標。本文制備的納米聚丙烯酰胺微球在100000mg/

3、L的礦化度水溶液中，呈現(xiàn)緩慢膨脹特性，10天之后基本達到平衡狀態(tài)，膨脹倍率約2.66倍。由于微球在地層環(huán)境使用中，始終處于注入水的剪切作用之下，因此，微球分散液的流變學(xué)行為對于研究微球的分布狀態(tài)具有重要意義。凝膠微球分散液的剪切流變行為研究表明，聚丙烯酰胺凝膠納米微球分散液的流變性不同于普通線性聚丙烯酰胺溶液，剪切粘度隨著剪切速率的增大先減小后增大，存在一個臨界剪切速率(γc）。除此之外，凝膠微球溶液還具有良好的粘彈性能。本文采用納米粒

4、子的粒子簇理論對于聚丙烯酰胺微球在剪切力作用下的流變行為進行了模型化。
　　通過反相懸浮聚合制備微米級粒徑的聚丙烯酰胺凝膠微球，探索了反應(yīng)溫度、攪拌速度、引發(fā)劑用量以及固含量對聚合體系的影響，并進行微球的耐溫抗鹽性和封堵性能評價。實驗結(jié)果表明，體系最佳反應(yīng)溫度為40-50℃范圍，最佳轉(zhuǎn)速在360-420r/min范圍，乳化劑的量不能高于11％，引發(fā)劑的最佳用量在0.1％-0.4％，固含量控制在25％以內(nèi)較為合適。
　　采用上