有机铬交联剂部分水解聚丙烯酞胺凝胶深部调剖试验


     交联聚合物凝胶可在较低粘度时大量注人油藏深部,使其在高渗透区缓慢交联 ,增大粘度 ,提高高渗透层段阻力系数及残余阻力系数 ,改善油藏非均质状况,达到深部调剖的目的。临盘油田地层水矿化度高,一般都在 4 又 1 04m g / L 以上。聚丙烯 酞胺抗盐性差 ,聚丙烯酰胺/ 乙酸铬 (原交联剂) 交联体系其抗盐耐温性虽然有所提高 ,但在如此高的矿化度水 中,其增粘性和稳定性也会受 到很大影响[ l ,2〕。因此 ,我们进行了改进型交联剂的实验研究 ,针对成本低 、
货源广的国产聚丙烯酞胺进行交联 ,使其抗盐性和热稳定性有所提高 ,并且利用油 田污水配制聚合物 ,解决 了现场施工的聚合物配制用水问题。

     根据 国产部分水解聚丙烯酞胺 (H PA M ) 干粉的性能 ,进行 了铬交联体系的实验研制 。因为深部调剖要求凝胶要有延缓成胶性能 、耐温抗盐稳定性 ,改进 有机铬交联剂 能够解决这类问题。有机铬交联剂的制备是一个复杂的合成反应。交联剂 由乳酸 、重铬酸钠、还原剂和几种添加剂等 ,在装有徊流冷凝管、温度计、搅拌器 、分液漏斗的反应容器中制备的。各种药剂 的用量 、比例、加药顺序等都要严格控制 ,化学反应过程 中的温度 、时间等更要精确控制。在一定温度下 ,经过一定时间的反应 ,最终生成一种墨绿色均相液体 ,控制有效成分 (Cr ,+) 浓度为 4 % ~ 5 % 。

     在 C r3 + 交联剂合成反应 中,经实验确定 ,重铬酸钠、还原剂 、乳酸 的比例大约为 1 :( 1.5 ~ 2.2 ),4。为了改进成胶性能,在交联剂合成中加入了几种添加剂 :1 ) p H 调节剂 重铬酸钠的还原反应要在酸性条件下进行 。加人盐酸调节 p H 值 比较经济 ,但合成出的交联剂中有不溶物 。选用有机酸作 p H 值调节剂,其用量选定在 6 % 即可。2 ) 稳定剂 在温度高于 7 5 ℃ 时聚丙烯酞胺分子链会发生严重的热氧化降解,使聚丙烯酞胺分子链变短 ,交联性能变坏 ,已成的凝胶变得不稳定而发生降解。防止高温氧化降解的常用方法是加人除氧剂 (稳定剂) ,本实验 中加人的除氧剂是一种还原剂 ,它有助于交联剂的合成与稳定 ,稳定剂用量选 定 0.3 % 一。 .7 %可满足要求。3 ) 缓凝剂 为 了大大延缓 H P A M 的交联反应 ,在交联剂的合成 中引人 了少量游 离的多元竣酸根作 为交联延缓剂 ,外加的多元梭酸根与有机铬交联剂 中的配位体竞争 ,使三价铬离子的释放时间大大延后 。根据试验 ,缓凝剂用量控制在 3 % ~ 7 线比较适宜 。
由图 1 看出,乳酸铬交联剂比乙酸铬交联剂有更好的缓交联性能和稳定性。

1 ) 所研制的交联聚合物凝胶具有很好的抗盐敏性、热稳定性 、延缓交联性和增粘性 。
2 ) H PA M/ 乳酸铬交联剂成胶体系可以用油田污水配制 ,此种体系及转变成的胶体与地层 (储层)的配伍性 良好。
3 ) 交联聚合物凝胶深部调剖施工简便。配制过程都是在地面完成的,无须按顺序注人。矿场实施证明,交联聚合物调驱具有见效快、增油效果好,对注水开发进人 中后期的老油田来说,具有广阔的推广应用前景。