劉少克（東北石油大學(xué) 提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163318）

油田開采中耐溫可降解暫堵劑的研發(fā)和性能探討

劉少克（東北石油大學(xué) 提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163318）

由于耐溫可降解暫堵劑是采油過(guò)程中非常重要的一項(xiàng)應(yīng)用，也是提高石油采收率的重要手段，因此耐溫可降解暫堵劑的研發(fā)對(duì)于油田開采工作而言就是雪中送炭，保證耐溫可降解暫堵劑的性能對(duì)于提高石油采收率而言就是錦上添花。本文旨在研究探討油田開采中耐溫可降解暫堵劑的研發(fā)及其性能，并對(duì)耐溫可降解暫堵劑進(jìn)行概述，以期能夠提高油田開采中的石油采收率。

油田開采；耐溫可降解暫堵劑；研發(fā)；性能

我國(guó)從文化、科技、經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后發(fā)展至今歷經(jīng)了數(shù)次重大改革，中國(guó)早已發(fā)生了翻天覆地的變化。石油開采在近些年來(lái)獲得了快速有效的發(fā)展，我國(guó)的石油開采量也越來(lái)越大。耐溫可降解暫堵劑在石油開采當(dāng)中具有重要的作用，不僅能夠提升石油采收率，還能使得各種采油環(huán)節(jié)順利進(jìn)行。因此，本文對(duì)耐溫可降解暫堵劑進(jìn)行了概述，并且分析了耐溫可降解暫堵劑的研發(fā)與性能，以供相關(guān)石油采收工作者鑒閱或指點(diǎn)。

1 耐溫可降解暫堵劑概述

耐溫可降解暫堵劑可增加石油采收率。在采收石油的過(guò)程中，先將耐溫可降解暫堵劑混進(jìn)壓裂液之中，再使其流入油層內(nèi)部，然后對(duì)高滲層進(jìn)行暫堵，使得壓裂液可以流向低滲層，使得其他油層免受化學(xué)劑的傷害。耐溫可降解暫堵劑的應(yīng)用范疇較廣，無(wú)論是試油、防砂、注水，還是壓裂酸化、生產(chǎn)，都可以發(fā)揮暫堵目標(biāo)層的作用。如果采油區(qū)開采深度較大、注水比較高，或者漏失比較嚴(yán)重，那么采油過(guò)程當(dāng)中對(duì)于耐溫可降解暫堵劑的要求就相對(duì)較高。例如，暫堵劑的耐溫程度應(yīng)在120℃到180℃之間，凍膠承壓力在4MPa以上，穩(wěn)定維持時(shí)間應(yīng)在3到10h之間，能在兩個(gè)工作日自行降解的降解率大于96%。耐溫可降解暫堵劑的高分子聚合物合成主要分為人工合成、天然改性聚合物、生物高分子聚合物等三種合成方法，但是只有人工合成應(yīng)用范圍較為廣泛［1］。

2 探討油田開采中耐溫可降解暫堵劑的研發(fā)

2.1 研發(fā)原料與設(shè)備

在研發(fā)耐溫可降解暫堵劑前，要將研發(fā)原料與設(shè)備配備齊全。研發(fā)耐溫可降解暫堵劑需要若干個(gè)暫堵劑樣品、清水、已稀釋的20%HCI溶液、反應(yīng)釜、干燥箱和電子天平、氮?dú)夤蕖㈦姶艛嚢杵鳌?/p>

2.2 凍膠的研發(fā)

一般研發(fā)凍膠采用的是水溶液聚合法。首先，將研發(fā)原料按序以一定的比例放入水溶液當(dāng)中，使其產(chǎn)生聚合反應(yīng)；其次，每種研發(fā)原料需要攪拌到完全溶解之后才能加入其它的原料，并且攪拌好的粘稠液需要放置于干燥箱內(nèi)進(jìn)行加溫即可。

2.3 研究?jī)瞿z形成時(shí)間及溫度

研究?jī)瞿z形成時(shí)間及溫度比較復(fù)雜，首先，將合成好的凍膠分成若干等分，并在空氣中將其分別攪拌10min、30min、60min、120min、240min、300min、720min；其次，將攪拌時(shí)間不等的凍膠放于干燥箱中分別以50℃、60℃、70℃、80℃和90℃進(jìn)行加溫60min、120min、240min和360min；最后，對(duì)不同配方的凍膠形成時(shí)間及溫度進(jìn)行研究，并得出各不相同的結(jié)果、結(jié)論。

2.4 暫堵劑重要成分研究

暫堵劑顆粒是暫堵劑的重要成分，它具有攜帶型強(qiáng)、配伍性高的特點(diǎn)。暫堵劑顆粒按照粒徑可分為0～1mm、1～2mm、2～5mm和5～8mm四種類型，一般情況下，675ml凍膠烘干之后能得到15顆暫堵劑顆粒，并且這些顆粒在遇水之后又會(huì)恢復(fù)成烘干前的凍膠狀態(tài)。

2.5 多種凍膠配方的粘彈性表現(xiàn)

對(duì)于多種凍膠配方的粘彈性表現(xiàn)，我們做了一個(gè)專門的研究。研究當(dāng)中采用了6種凍膠配方，并進(jìn)行了54次配比實(shí)驗(yàn)，最終均可形成具有粘彈性的凍膠，其中有52個(gè)樣品具有較高的封堵性，有24個(gè)樣品在120℃到180℃的環(huán)境中可降解。

3 探討油田開采中耐溫可降解暫堵劑的性能

3.1 溶解性分析

將凍膠和暫堵劑顆粒放入油浴裝置、清水或者酸液當(dāng)中進(jìn)行加熱，其溶解程度不盡相同。雖然有些和凍膠和暫堵劑顆?？梢赃_(dá)到100%溶解，溶解效果無(wú)法判定，但是暫堵劑顆粒的油溶性并不強(qiáng)，其水溶性、酸溶性卻非常高。

3.2 耐溫性分析

耐溫可降解暫堵劑的耐溫性研究至關(guān)重要。首先，利用電子天平秤取出4g暫堵劑顆粒，并置于反應(yīng)釜之中，然后兌入20%HCI溶液25ml，最后送入干燥箱進(jìn)行加熱；其次，加熱方式是分別以100℃加熱2h，以120℃加熱4h，以140℃加熱6h，以160℃加熱8h，以180℃加熱24h；最后，加熱烘干之后，將暫堵劑顆粒從干燥箱取出，并對(duì)其顏色和殘留物進(jìn)行觀察，最終總結(jié)其耐溫性。

3.3 耐溫殘?jiān)鼨z測(cè)

耐溫殘?jiān)鼨z測(cè)是一項(xiàng)重要措施。如果檢測(cè)發(fā)現(xiàn)殘留物屬于粘稠狀或液狀，那么就屬于無(wú)殘?jiān)?；如果殘留物在高溫下破膠，并且具有沉淀物，那么也屬于無(wú)殘?jiān)?，將液體過(guò)濾出來(lái)，將沉淀物質(zhì)放入電子天平中進(jìn)行秤重；如果殘留物屬于一團(tuán)粘稠物質(zhì)，那么就屬于有殘?jiān)枰Q量出粘稠物質(zhì)的重量。

3.4 膨脹性分析

膨脹性實(shí)驗(yàn)非常簡(jiǎn)單，只需要隨機(jī)選取5個(gè)暫堵劑顆粒樣品進(jìn)行即可。首先，利用電子天平秤取出5個(gè)0.5g的暫堵劑顆粒樣品，并將其置于濾網(wǎng)帶當(dāng)中；其次，將放有暫堵劑顆粒樣品的濾網(wǎng)帶放入燒杯，并秤取出質(zhì)量M1；最后，將燒杯里的水濾出，秤出燒杯、粉末、布袋與吸水總質(zhì)量M2。此外，粉末質(zhì)量是M0，膨脹倍率計(jì)算方法為W=（M2-M1）/M0。

3.5 懸浮性分析

耐溫可降解暫堵劑在清水中不進(jìn)行攪拌會(huì)下沉，如果利用玻璃棒進(jìn)行攪拌，那么耐溫可降解暫堵劑就能夠在清水中懸浮，并且懸浮性很強(qiáng)。

4 結(jié)語(yǔ)

耐溫可降解暫堵劑具有提高石油采收率的作用，只有對(duì)耐溫可降解暫堵劑的原料、凍膠、凍膠形成時(shí)間及溫度、暫堵劑重要成分和多種凍膠配方的粘彈性表現(xiàn)進(jìn)行研究，才能正確的研發(fā)出耐溫可降解暫堵劑；只有對(duì)耐溫可降解暫堵劑的溶解性、耐溫性、膨脹性、懸浮性和耐溫殘?jiān)鼨z測(cè)進(jìn)行分析，才能真正保證耐溫可降解暫堵劑的性能，并真正提高石油采收率。

［1］丁宇.油田開采中耐溫可降解暫堵劑的研發(fā)和性能研究［D］.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），2015.

作者信息：劉少克（1990-），男，在讀研究生，研究方向：提高原油采收率