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              聚丙烯酰胺類堵水劑

              發布日期:2021-01-13 09:23:30

              在整個引進過程中,低礦化度地層水慢慢取代了高礦化度引入鹽水,使聚合物分子結構伸展開來,在合理堵塞地層水流動性的情況下,氣體仍然可以從孔洞中伸展開來;非無機化合物聚丙烯酰胺的選擇,以及用屈伸劑(SA)對吸氣聚合物進行有機化學處理,使之伸展開來。

                pam是近幾年在油氣田應用較為普遍的一種專用型堵水劑,說白了,就是用來堵水的,這種水,就是油氣田的灌水。堵塞劑一般指用于生產井堵水的改性劑,而調剖劑指用于注深水井調整吸濕模型的改性劑,通稱為“堵塞劑”或“堵劑”。長期以來,油氣田一般采用的堵水方式有機械法和化學法兩種,機械法堵水是用隔離器卡開出隔水層位在井室內,阻止水進入管井?;瘜W堵塞是利用有機化學堵塞劑的物理作用堵塞出水層。根據現階段應用與發展的趨勢來看,主要是化學堵水。
                根據白邊填料堵劑與原來堵劑原理不同,有機化學堵劑可以分為非選擇性堵劑和選擇性堵劑兩種。不能選擇的堵水就是指堵劑堵漏白邊填料和隔水層;不能選擇的堵水就是指堵劑只與水有效,不與油有效,因此只對誰造成白邊填料的堵塞危害很小。此外,根據堵水工程施工規范的不同,還可分為永堵劑和暫堵;按加工工藝標準劃分為雙液法和雙組份法兩種堵水劑;按堵水形狀劃分為凍膠型、疑膠型、沉定型和膠體溶液分散等;按堵水性質劃分為高溫型、大孔洞型、低滲型、高礦化度等。
                前期使用聚合物聚丙烯酰胺為主,引入地層后水分有限,不會對產氣造成傷害,是一種廉價的解決方案。
                荷蘭ZaitounA等人根據PAM堵水技術的基本原理,明確提出了兩種改進方法:采用正丁酸/丙烯酸預聚物部分水解反應,在高礦化度的水中形成分子結構,在低礦化度的水中拉伸,首先將正丁酸/丙烯酸預聚物加入高礦化度高于地層水的鹽水中,再將其注入地層。在整個引進過程中,低礦化度地層水慢慢取代了高礦化度引入鹽水,使聚合物分子結構伸展開來,在合理堵塞地層水流動性的情況下,氣體仍然可以從孔洞中伸展開來;非無機化合物聚丙烯酰胺的選擇,以及用屈伸劑(SA)對吸氣聚合物進行有機化學處理,使之伸展開來。例如選擇1%K2CO3作為屈伸劑,就可以使PAM引起適當的偏堿水解反應,使其就地屈伸。
                羅ogozaZI研制了一種阻水劑,其組成如下:聚丙烯酰胺的水解反應0.3%~1.42%(與摩爾質量相當)、鉻鉀釩的阻水劑0.41%~0.09%、亞硝酸鈉0.41%~3.00%、氯銨0.32%~2.35%、水。配好后,每組分均按順序加入,攪拌均勻,組分在地層間隙內加溫至60℃以上,氯銨和亞硝酸鈉反應產生N2,使原組分在間隙內體積增大,在間隙內保持牢固,具有良好的防水防火效果。
                Malocco等利用聚丙烯酰胺在低溫下與Ca2+、Fe3+、Al3+、Cr3+等離子體交聯,實現聚合物堵水。根據加工工藝,聚丙烯酰胺和Cr3+或Al3+陽離子部分水解,導致地下聚合物和疑似膠的穩定化學交聯。
                利用聚丙烯酰胺進行堵水,是油氣田最經典、最常用的技術方法?;A模式是根據單個聚丙烯酰胺的高含量的吸氣特性。吸氣聚合物分子結構會在孔內壁形成一層幾乎不透水的層狀結構,合理地限定流動(濕相),同時安全孔隙度通道的管理中心保持氣體流動(非濕相)。這種方法的實際效果立即與吸收層的厚度有關(與孔隙度尺寸相比)。對于占有較高比例的油氣藏或裂縫性油氣藏,流動安全通道比較高分子大小大一個量級,從而促使該模式基本失效。為了解決這一問題,早就研制開發出了幾種新型偶聯劑。耦合劑一般為鞭毛抗原金屬離子,能在安全的孔隙性通道中生成聚合物網絡。盡管這樣解決可以堵住水源,但也有失去選擇性的風險。實際上,由于氣孔安全通道管理中心被聚合物-因特網所占據,非濕相——氣體的流動性和水一樣受到管制。
                其中一個方法是利用正丁酸-丙烯酸酯預聚物的環形分子結構,在鹽水中聚集,在談水中澎漲,具有獨特的性質。在無鹽條件下,同一分子結構的丙烯酸酯官能團異構所需要的負電荷相互沖突,導致環狀分子結構的“漲”;當存在鹽條件下,小的正離子遮蔽聚合物的負電荷,導致“收”。這種水動力能力的變化使得HPAM聚丙烯酰胺聚合物在低鹽鹽水中具有高粘度,但在高鹽鹽水中粘度要小得多。
                這種方法是采用HPAM聚丙烯酰胺水溶液,其含水量比油氣藏鹽水含鹽量高,在此條件下,聚合物分子結構的朔朔性較小,使得該水溶液在引入期具有較高的粘度,而且在此條件下,Hpam聚丙烯酰胺對HPAM聚丙烯酰胺的吸附能力要強于澎漲情況。因此,在孔壁上產生了高密度的吸光層。石油和天然氣開采過程中,低礦化度鹽水緩慢稀釋,高礦化度鹽水緩慢沖淡,使吸水層層澎漲。這樣,就合理地限定了地層的鹽水產量,另外,氣體的流動性還可以再一次通過孔洞管理中心。
                PAM是最常用的堵劑,其他堵劑也以其改性物質產品或化合物為基礎。

               
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