影響丙烯酰胺堵水劑成膠因素

唐天龍（中石油大慶煉化公司聚合物一廠丙烯酰胺一車(chē)間，黑龍江 大慶 163000）

在油田開(kāi)發(fā)的環(huán)節(jié)中，油井內(nèi)含有大量的水是導(dǎo)致油井生產(chǎn)效率下降的重要因素。在油田開(kāi)發(fā)的環(huán)節(jié)中，應(yīng)該完善控水溫油的技術(shù)，借助各類(lèi)復(fù)合材料制作堵水劑。丙烯酰胺堵水劑是一類(lèi)最常見(jiàn)的堵水劑，其配置非常便利，而且注水的性能非常好，強(qiáng)度很大。但是其成膠的時(shí)間非常短，導(dǎo)致施工中難度倍增。為了完善丙烯酰胺堵水劑的配方，提高其堵水的時(shí)間，應(yīng)該對(duì)成膠因素進(jìn)行分析。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料和儀器

原料主要采用工業(yè)級(jí)的丙烯酰胺，過(guò)硫酸鹽。

儀器主要采用恒溫的烘箱和流變儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

在進(jìn)行靜態(tài)成膠實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)中，按照比例配置丙烯酰胺堵水劑，將其放在65攝氏度的烘箱中，定期對(duì)成膠的情況進(jìn)行觀察。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描震蕩的環(huán)節(jié)中，借助流變儀對(duì)不同溫度下丙烯酰胺堵水劑成膠的強(qiáng)化過(guò)程進(jìn)行分析，確定好頻率和強(qiáng)度。

2 結(jié)果和討論

2.1 丙烯酰胺堵水劑凍膠體配方各組分對(duì)成膠的影響

2.1.1 成膠速度受到主劑用量的干擾

將1-6%的丙烯酰胺堵水劑和0.03%的引發(fā)劑結(jié)合，將其放入到65攝氏度的烘箱中，對(duì)成膠的情況進(jìn)行觀察，采用目測(cè)強(qiáng)度代碼的方式對(duì)凍膠的強(qiáng)度進(jìn)行分析。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)丙烯酰胺堵水劑用量在3%以上都能較好的成膠，當(dāng)用量在3%～6%時(shí)，成膠的時(shí)間就會(huì)加快，而且成膠的強(qiáng)度也會(huì)提升，當(dāng)丙烯酰胺堵水劑用量大于5%時(shí)，成膠的時(shí)間一般在2～3小時(shí)之間。在對(duì)丙烯酰胺堵水劑的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析中，應(yīng)該在注入地層前先進(jìn)性稀釋。

2.1.2 成膠速度受到引發(fā)劑使用量的干擾

對(duì)固定主劑和交聯(lián)劑的用量進(jìn)行分析，對(duì)引發(fā)劑的用量進(jìn)行控制，將丙烯酰胺堵水劑放置到65攝氏度的烘箱中，對(duì)成膠的情況進(jìn)行觀察。

通過(guò)對(duì)相關(guān)結(jié)果的分析，可以看出當(dāng)引發(fā)劑的用量高于0.005%時(shí)，成膠的效果非常好，隨著引發(fā)劑用量的增加，成膠的時(shí)間越來(lái)越快，但是成膠的強(qiáng)度越來(lái)越低。通過(guò)相關(guān)結(jié)果的分析，引發(fā)劑如果用量過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致大量自由基的產(chǎn)生，導(dǎo)致加劇反應(yīng)加快，分子鏈就會(huì)變短，凍膠的強(qiáng)度會(huì)降低。所以在引發(fā)劑使用中，一定要控制好劑量。

2.1.3 交聯(lián)劑使用的量對(duì)成膠速度的干擾

對(duì)固定主劑和引發(fā)劑的用量進(jìn)行確定，觀察成膠的情況，發(fā)現(xiàn)采用4%的丙烯酰胺堵水劑和0.03%的引發(fā)劑形成的交聯(lián)劑的效果比較好。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出交聯(lián)劑的用量和成膠的時(shí)間以及強(qiáng)度之間的關(guān)系非常的密切，黨交聯(lián)劑的用量超過(guò)0.02%時(shí)，成膠的效果非常好，而且強(qiáng)度控制在G級(jí)。如果交聯(lián)劑的用量小于0.02%時(shí)，溶液會(huì)非常粘稠，但是強(qiáng)度不能得到保障。所以，如果交聯(lián)劑的用量非常小，就會(huì)導(dǎo)致凍膠的粘稠度不足，而且凍膠的穩(wěn)定性會(huì)非常差。

在丙烯酰胺堵水劑和交聯(lián)劑共同使用的環(huán)節(jié)中，隨著用量的不斷增大，成膠時(shí)間和強(qiáng)度都會(huì)增加，引發(fā)劑對(duì)成膠產(chǎn)生反作用，隨著引發(fā)劑使用量的增加，其強(qiáng)度會(huì)降低。在對(duì)施工成本的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，凍膠的有效性要得到有效的控制。

2.2 對(duì)丙烯酰胺堵水劑產(chǎn)生影響的其他因素

2.2.1 丙烯酰胺堵水劑體系凍膠溫度敏感性分析

在采用4%的丙烯酰胺堵水劑和0.02%的引發(fā)劑形成的凍膠體系中，通過(guò)動(dòng)態(tài)的震蕩掃描后，發(fā)現(xiàn)在不同的溫度下，成膠的行為和成膠的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生很大的不同。

隨著溫度的不斷升高，成膠的時(shí)間會(huì)變短，這是因?yàn)樵谶^(guò)硫酸鹽生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)自由基，當(dāng)溫度超過(guò)55攝氏度時(shí)，成膠的時(shí)間會(huì)非常短，這時(shí)需要進(jìn)行膠體的反復(fù)調(diào)節(jié)。

2.2.2 丙烯酰胺堵水劑在不同的酸堿性條件下的成膠效果

當(dāng)4%的丙烯酰胺堵水劑和0.02的引發(fā)劑共同使用中，該體系在不同的酸性條件下，酸性越強(qiáng)，成膠的時(shí)間就越快。如果堿性條件非常強(qiáng)，那么會(huì)對(duì)成膠的效率產(chǎn)生很大的影響，在堿性條件下，自由基的活性會(huì)非常差，丙烯酰胺的聚合反應(yīng)不夠劇烈。

2.2.3 丙烯酰胺堵水劑體系凍膠在不同的剪切情況下成膠的能力

在采用4%丙烯酰胺堵水劑和0.02%的引發(fā)劑的情況下，分析其在不同的轉(zhuǎn)速下的成膠能力和強(qiáng)度。通過(guò)結(jié)果的分析可以看出，不同的剪切力對(duì)丙烯酰胺堵水劑的成膠速度產(chǎn)生很大的影響，如果在高剪切條件下，對(duì)成膠的速度產(chǎn)生的影響非常大。

3 結(jié)語(yǔ)

在丙烯酰胺堵水劑體系中，隨著用量的提升，成膠時(shí)間和強(qiáng)度都會(huì)提升，引發(fā)劑使用的越多，成膠的速度就越快，當(dāng)引發(fā)劑的用量不斷增加時(shí)，成膠的效率也會(huì)提升。

[1]姚文鴻,錢(qián)志鴻.影響丙烯酰胺堵水劑成膠因素的研究[J].精細(xì)石油化工進(jìn)展,2015,16(03)：5-7.

[2]賴(lài)南君,陳科,葉仲斌,聞一平.低滲透裂縫型油藏復(fù)合堵水劑研制與應(yīng)用[J].油田化學(xué),2014,31(03)：366-370.

[3]馮兵,岳湘安,趙仁保,嚴(yán)曦,劉翔.澀北氣田堵水劑配方優(yōu)化及封堵效果評(píng)價(jià)[J].油氣地質(zhì)與采收率,2010,17(01)：102-104+118.