堵水剂的制备与性质
堵水剂的制备与性质实验报告
中国石油大学（油田化学）实验报告实验六堵水剂的制备与性质一、实验目的1. 学会几种堵水剂的制备方法。
2. 掌握几种堵水剂的形成机理及其使用性质。
二、实验原理堵水剂是指从油、水井注入地层，能减少地层产出水的物质。
从油井注入地 层的堵水剂称油井堵水剂（或简称堵水剂），从水井注入地层的堵水剂称为调剖 剂。
常用的堵水剂有冻胶型堵水剂、凝胶型堵水剂、沉淀型堵水剂和分散体型堵 水剂，这些堵水剂的形成机理和使用性质各不相同。
1. 冻胶型堵水剂 冻胶（如锆冻胶）是由高分子（如HPAM 溶液转变而来，交联剂（如锆的多核羟 桥络离子）可以使高分子间发生交联，形成网络结构，将液体 （如水）包在其中， 从而使高分子溶液失去流动性，即转变为冻胶。
锆冻胶是油田常用的冻胶型堵水剂。
锆冻胶是由锆的多核羟桥络离子与 HPAM 中的羧基发生交联反应而形成的。
体系的pH 值可影响多核羟桥络离子的形 成及HP AM 分子中羧基的量，因此，pH 值可影响锆冻胶的成冻时间和冻胶强度。
2. 凝胶型堵水剂凝胶是由溶胶转变而来。
当溶胶由于种种原因（如电解质加入引起溶胶粒子 部分失去稳定性而产生有限度聚结）形成网络结构，将液体包在其中，从而使整 个体系失去流动性时，即转变为凝胶。
油田堵水中常用的是硅酸凝胶。
硅酸凝胶 由硅酸溶胶转化而来，硅酸溶胶由水玻璃（又名硅酸钠，分子式Na2C?mSO2与活 化剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃先变成溶胶而随后又变成凝胶的物质。
盐 酸是常用的活化剂，它与水玻璃的反应如下：Na2OmSiO2 + 2HCI — H2O?mSiO2 + 2NaCl由于制备方法不同，可得两种硅酸溶胶，即酸性硅酸溶胶和碱性硅酸溶胶。
这两种硅酸溶胶都可在一定的条件（如温度、pH 值和硅酸含量）下，在一定时间 内胶凝。
评价硅酸凝胶堵水剂常用两个指标，即胶凝时间和凝胶强度。
胶凝时间是指 硅酸体系自生成至失去流动性的时间。
凝胶强度是指凝胶单位表面积上所能承受 的压力。
堵水剂制备与性能评价实验模板
中国石油大学渗流物理实验报告实验日期:2015.10.28成绩:班级:学号:姓名:教师:张俨彬同组者:堵水剂制备与性能评价一．实验目的1.学会冻胶型堵水剂的制备方法，并掌握堵水剂的形成机理以及其使用性能。
2.了解影响堵水剂交联性能的因素。
3.掌握测定堵水剂交联强度的方法。
二．实验原理1.常用堵水剂堵水剂是指从油水井注入底层，能减少底层产出水的物质。
从油井注入底层的堵水剂成为油井堵水剂，从水井注入底层的堵水剂成为调剖剂。
常用的堵水剂有冻胶型堵水剂，凝胶型堵水剂，沉淀型堵水剂和分散体型堵水剂，这些堵水剂的形成机理和适用性质各不相同。
冻胶型堵水剂冻胶是由高分子溶液转变而来，交联剂可以使高分子之间发生教练，形成网络结构，将液体包在其中，从而使高分子溶液失去流动性，转变为冻胶。
凝胶型堵水剂凝胶是由溶胶转变呢来，当溶胶由于种种原因形成网络结构，将液体包在其中，从而使整个体系失去流动性时，转变为凝胶，油田堵水中常用的是硅酸凝胶。
硅酸凝胶由硅酸溶胶转化而来，硅酸溶胶由水玻璃与活化剂反应生成，活化剂是指可以使水玻璃先变成溶胶而随后又变成你那叫的物质。
盐酸是常用的活化剂。
沉淀型堵水剂悬浮体型堵水剂2.影响堵水剂交联的因素（1）PH值PH值的降低或者升高都㐓影响堵水剂体系的交联时间。
PH值较低或者升高，都可以延迟锆冻胶的交联时间，但是酸性条件下形成的锆冻胶比碱性条件下形成的锆冻胶稳定。
（2）温度温度会对堵水剂体系的交联时间产生较大的影响。
一般情况下，随着温度的升高，堵水剂体系的交联时间会大大缩短。
在低温下，堵水剂体系的交联较慢，甚至优于温度过低，堵水剂体系根本不会交联，但是高温会使堵水剂体系中的成胶液热降解，因此在适用时候应该限制一定的温度。
（3）成胶液与教练也的配比（4）成胶液的浓度（5）地层盐含量3.堵水剂强度的测定方法（1）目测代码法四．实验步骤五．数据处理六、思考与总结1.了解汞的毒性及危害，如何预防?如果还有液体的话,应该将硫粉撒在上面，让其反应；如果已经挥发，注意室内通风，不能用手直接接触汞，以免发生皮肤过敏。
油水井调剖堵水剂讲解课件
调剖堵水剂的未来展望
新材料的研发
随着新材料的不断涌现，未来将有更多高性能、环保型的调剖堵 水剂材料被研发出来。
智能调剖堵水剂
利用智能材料和传感器技术，开发能够根据地层条件自动调节性能 的智能调剖堵水剂。
数字化和智能化技术应用
调剖堵水剂的原理可以根据不同地层和油水特性进行选择和调整，以达到最佳的调 剖效果。
调剖堵水剂的技术特点
调剖堵水剂具有高强度、高粘 度、低渗透等特点，能够有效 地在地层中形成屏障，阻止油 水流动。
调剖堵水剂具有良好的热稳定 性、抗剪切性、耐酸碱等特点 ，能够适应不同的地层条件和 油水特性。
调剖堵水剂的配方可以根据不 同地层和油水特性进行定制， 以达到最佳的调剖效果。
油水井调剖堵水剂讲解课件
目 录
• 油水井调剖堵水剂概述 • 油水井调剖堵水剂的原理与技术 • 油水井调剖堵水剂的制备与使用 • 油水井调剖堵水剂的效果评估 • 油水井调剖堵水剂的发展趋势与展望
01
油水井调剖堵水剂概述
定义与作用
定义
油水井调剖堵水剂是一种用于调整油田油水井产液剖面的化学药剂，通过选择 性堵水技术，控制油水井的产液量，提高油田采收率。
对地层的影响
评估调剖堵水剂对地层渗透性 、岩石物性等方面的影响。
调剖堵水剂的效果评价方法
01
02
03
04
室内实验
在实验室内模拟油水井环境， 测试调剖堵水剂的性能和效果
。
现场试验
将调剖堵水剂应用于实际油水 井，通过实际生产数据来评价
其效果。
数值模拟
利用数值模拟软件，模拟调剖 堵水剂在油水井中的运移和作
油田堵水常用堵剂简介
1.凝胶类堵剂凝胶是固态或半固态的胶体体系。
它是由胶体颗粒、高分子或表面活性剂分子互相连接形成的空间网状结构, 结构空隙中充满了液体。
液体被包在其中固定不动, 使体系失去流动性, 其性质介于固体和液体之间。
凝胶分为刚性凝胶(如无机凝胶TiO5、SiO2等)和弹性凝胶(如线型大分子凝胶)两类。
无机凝胶属非膨胀性凝胶, 呈刚性；凝胶强度高, 一般在5000mPa以上。
①丙凝堵剂是丙烯酰胺(AM)和N,N-甲撑双丙烯酰胺(MBAM)的混合物, 在过硫酸铵的引发和铁氰化钾的缓凝作用下, 聚合生成不溶于水的凝胶来堵塞地层孔隙。
其胶凝时间受温度、过硫酸铵和铁氰化钾含量的影响。
在60℃下, AM:MBAM=95:5, 总质量分数为10%, 过硫酸铵占0.2%, 铁氰化钾 0.001%～0.002%(质量分数)时, 胶凝时间为 92～109分钟。
每口井用量 13～30m3。
②冻胶堵剂是指由高分子溶液经交联剂作用而失去流动性形成的具有网状结构的物质。
能被交联的高分子主要有PAM、HPAM、羧甲基纤维(CMC)、羟乙基纤维 (HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、羧甲基半乳甘露糖(CMGM)、羟乙基半乳甘露糖 (HEGM)、木质素磺酸钠(Na-Ls)、木质素磺酸钙(Ca-Ls)等。
交联剂多为由高价金属离子所形成的多核羟桥铬离子(Cr3+, Zr4+, Ti3+, Al3+)此外还有醛类(甲醛、乙二醛等)或醛与其他分子缩聚得到的低聚合度的树脂。
该类堵剂很多, 诸如铝冻胶、铬冻胶、锆冻胶、钛冻胶及醛冻胶等。
油田常用的比较典型的冻胶堵剂就是用部分水解聚丙烯酰胺, 重铬酸钠 (Na2 Cr2 O7 ·2H2 O)、硫代硫酸钠 (Na2 S2 O3 ·5H2 O)和盐酸组成。
其配方如下: HPAM: 0.4~0.8%。
重铬酸钠: 0.05%~0.10%, 硫代硫酸钠: 0.05~0.15%, 用HCl调节: pH=3.5~4.5（铬交联体系成胶pH环境: 3~5, 铝堵剂pH值环境: 4~7）, 酚醛类堵剂pH环境: ）。
我国石油大学堵水剂制备和性能评价
中国石油大学油田化学实验报告实验日期： 成绩：班级： 学号： 姓名： 教师： 孙铭勤 同组者：堵水剂的制备与性能评价 一、实验目的1、学会冻胶型堵水剂的制备方法，并掌握堵水剂的形成机理及作用性质。
2、了解影响堵水剂交联性能的因素。
3、掌握测定堵水剂交联强度的方法。
二、实验原理 1、常用堵水剂堵水剂是指从油、水井注入地层，能减少地层产出水的物质。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂（或简称堵水剂），从水井注入地层的堵水剂称为调剖剂。
常用的堵水剂有冻胶型堵水剂、凝胶型堵水剂、沉淀型堵水剂和分散体型堵水剂，这些堵水剂的形成机理和使用性质各不相同。
（1）冻胶型堵水剂冻胶（如铬冻胶）是由高分子（如HPAM ）溶液转变而来，交联剂（如铬的多核羟桥络离子）可以使高分子间发生交联，形成网络结构，将液体（如水）包在其中，从而使高分子溶液失去流动性，即转变为冻胶。
以亚硫酸钠和重铬酸钾作为交联剂为例：亚硫酸钠将重铬酸钠中的还原成，反应方程式如式下：OH SO Cr H SO O Cr 22432327243283++→++-++--的释放，并通过络合、水解、羟桥作用以及进一步水解羟桥作用形成的多核羟桥络离子，反应结构式如下所示： 水合作用： 水解作用：（2） 凝胶型堵水剂凝胶是由溶胶转变而来。
当溶胶由于种种原因(如电解质加入引起溶胶粒子部分失去稳定性而产生有限度聚结)形成网络结构，将液体包在其中，从而使整个体系失去流动性时，即转变为凝胶。
油田堵水中常用的是硅酸凝胶。
硅酸凝胶由硅酸溶胶转化而来，硅酸溶胶由水玻璃(又名硅酸钠，分子式Na2O·mSO2)与活化剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃先变成溶胶而随后又变成凝胶的物质。
盐酸是常用的活化剂，它与水玻璃的反应如下:Na2O·mSiO2+ 2HCl → H2O·mSiO2+ 2NaCl由于制备方法不同，可得两种硅酸溶胶，即酸性硅酸溶胶和碱性硅酸溶胶。
这两种硅酸溶胶都可在一定的条件(如温度、pH值和硅酸含量)下，在一定时间内胶凝。
堵水剂的性质与制备
堵水剂的性质与制备
堵水剂是一种具有很高的吸水能力，可以用于防水、封闭水源和固化混凝土的材料。
堵水剂的性质有下面几个方面：
1. 吸水性能强
粘土和有机物质可以被吸附在负责性能剂的孔隙中，让堵水剂具有很强的吸水性能。
尤其是对于化学反应反应过程中产生的热量，可以有效减少由于结构变形和温差引起气孔和通道的形成，损害材料的耐久性。
2. 韧性好
堵水剂由水泥、金属纤维和高分子材料等组成，具有很好的韧性。
在使用过程中，可以让其粘连力更强，让其更加紧密，从而提高了材料的防水性能。
3. 抗渗漏性能强
堵水剂具有很强的渗透和渗透的控制能力，这种自适应性可以抵挡泥土和水的渗透，从而更好地保护混凝土。
4. 形变稳定性高
堵水剂在使用过程中，其粘附力和承载力都很强，有很好的变形和变化稳定性，从而保证了堵水剂的准确性和稳定性。
堵水剂的制备方法比较简单，主要是选用适当的水泥、金属纤维、高分子材料和缓凝剂，制作出具有良好性能比例的混合物，然后混合后放到泥土堆中，不断的搅拌和挤压，最后制成混合物即可。
同时，在硬化之前，还需要对其进行二次布置，将其更好地粘合在泥土上，从而保证该堵水材料的物理性质和耐久性。
油田化学实验
2. 钙侵钻井液加入适量有机处理剂（稀释剂）后，一是拆散因钙离子作用形成较大、较 强的粘土絮凝结构，使钻井液处于适度絮凝状态，二是保护粘土颗粒使它保持适度尺寸，不 至于结合而又变得过大，从而使钻井液性能得到改善。
三．仪器、药品
仪器：ZNN-D6 粘度计一台；台称 药品：CMC、丹宁碱液。
7
四．实验步骤
2
“六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线”原始数据记录表
姓 名： 实验老师： 粘度计转速 n ６００ （ｒｐｍ） 剪切速率 D
班 级： 实验日期： ３００ ２００
同组者：
１００
６
３
１０２２ （ｓ） 粘度计读数 Ø （格）
５１１
３４０
１７０
１０５静切力测来自：钻井液静止 1 分钟粘度计 3ｒｐｍ下的读数： 钻井液静止 1０分钟粘度计 3ｒｐｍ下的读数：
=η·D
宾汉模式反映的是塑性液体，其数学表达式为：
= 0 +ηp·D
指数模式反映的是假塑性流体，其数学表达式为：
=K·D n 或 Lg =lgK + n·lgD
卡森模式反映的是一种理想液体，其数学表达式为：
1 2 1 2 c 1 2 1 2
.D
实际流变曲线与那一种流变模式更吻合，就把实际液体看成那种流型的流体。
三.实验仪器
1
ZNN-D6 型旋转粘度计；高速搅拌器。
四.实验仪器使用要点
1.检查好仪器，要求； ①刻度盘对零。若不对零，可松开固定螺钉调零后在拧紧。 ②检查同心度。高速旋转时，外筒不得有偏摆。 ③内筒底与杯距不低于 1.3cm。 2.校正旋转粘度计 ①倒 350m1 水于泥浆杯中，置于托盘上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托 盘手轮。 ②迅速从高速到低速依次测量。 待刻度盘读数稳定后， 分别记录各转速下的稳定读数￠. 要求：Ø 600=2.0 格,Ø 300=1.0 格。 3.把水换成待测泥浆，重复 2. 4.继续测量静切力，方法是在 600ｒｐｍ下搅 1 分钟，然后将旋钮转到 3ｒｐｍ位置， 把电源关上，静等 1 分钟后启动之，注意读取刻盘的最大值。再重新在 600ｒｐｍ下搅 1 分 钟，用同样的方法读取静置 10 分钟 3ｒｐｍ下的最大值。
堵水剂的制备与性质
中国石油大学（华东）油田化学实验报告实验日期：2015.04.24成绩：班级：石工12-7学号：12021300姓名：李大善人教师：同组者：赵紫阳胡启立堵水剂的制备与性质一、实验目的1. 学会几种堵水剂的制备方法。
2. 掌握几种堵水剂的形成机理及其使用性质。
二、实验原理堵水剂是指从油、水井注入地层，能减少地层产出水的物质。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂(或简称堵水剂)，从水井注入地层的堵水剂称为调剖剂。
常用的堵水剂有冻胶型堵水剂、凝胶型堵水剂、沉淀型堵水剂和分散体型堵水剂，这些堵水剂的形成机理和使用性质各不相同。
1. 冻胶型堵水剂冻胶(如锆冻胶)是由高分子(如HPAM)溶液转变而来，交联剂(如锆的多核羟桥络离子)可以使高分子间发生交联，形成网络结构，将液体(如水)包在其中，从而使高分子溶液失去流动性，即转变为冻胶。
锆冻胶是油田常用的冻胶型堵水剂。
锆冻胶是由锆的多核羟桥络离子与HPAM 中的羧基发生交联反应而形成的。
体系的pH 值可影响多核羟桥络离子的形成及HPAM 分子中羧基的量，因此，pH 值可影响锆冻胶的成冻时间和冻胶强度。
2. 凝胶型堵水剂凝胶是由溶胶转变而来。
当溶胶由于种种原因(如电解质加入引起溶胶粒子部分失去稳定性而产生有限度聚结)形成网络结构，将液体包在其中，从而使整个体系失去流动性时，即转变为凝胶。
油田堵水中常用的是硅酸凝胶。
硅酸凝胶由硅酸溶胶转化而来，硅酸溶胶由水玻璃(又名硅酸钠，分子式Na2O·mSO2)与活化剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃先变成溶胶而随后又变成凝胶的物质。
盐酸是常用的活化剂，它与水玻璃的反应如下:Na2O·mSiO2+ 2HCl → H2O·mSiO2+ 2NaCl由于制备方法不同，可得两种硅酸溶胶，即酸性硅酸溶胶和碱性硅酸溶胶。
这两种硅酸溶胶都可在一定的条件(如温度、pH 值和硅酸含量)下，在一定时间内胶凝。
评价硅酸凝胶堵水剂常用两个指标，即胶凝时间和凝胶强度。
拒水剂配方
拒水剂配方
水是生活中不可缺少的资源，并且在人类生活和工业生产中发挥着不可小觑的作用。
然而，水也有其弊端，它会带来种种问题，比如潮湿、腐蚀以及虫害等等。
因此，人们研发出了一种特殊的化学制剂，能有效地抑制水的侵入。
这种叫做拒水剂的化学制剂，可以有效地保护大量的物质，比如木材、纸张和产品的表面等，确保它们免受水的侵害。
拒水剂的主要成分是一种叫做聚氨酯的聚合物，这种聚合物以一种叫做“胶乳”的形式存在，它实际上是一种能够扩散到物体表面形成一层薄膜的液体。
这种薄膜可以阻挡水的侵入，并且在表面形成一层密封的保护层，同时还能抵抗腐蚀。
此外，在拒水剂中还含有一定量的乳制品和油脂，这些添加剂能够改善其可塑性、使其能够在表面形成一致的层状结构，以便更有效地阻挡水。
拒水剂的制备方法包括：
一、将聚氨酯聚合物、乳糖、植物油、谷氨酸钠、硫酸钠和醋酸充分混合，并将所得混合物制成“胶乳”状；
二、将所得胶乳放入容器内，添加结晶剂，加热搅拌至细腻；
三、将搅拌好的胶乳放入夹心袋内，加入助剂，然后紧紧封口，再放入加热炉中，以较低温度加热20-30分钟；
四、将熔融的胶乳降温固化，然后放在真空或无水环境下，使其达到高粘度的最佳状态；
五、将固化的拒水剂装入容器内，并研磨成小颗粒或粉末，即可
形成拒水剂配方。
拒水剂不仅可以用于日常的建筑和家居用品的保护，还可以用于电子设备、机械设备和一些特殊领域的产品上，以防止水分、腐蚀、潮湿以及虫害等，从而使产品更加耐用。
总之，拒水剂配方是一种重要的化学制剂，它可以有效地阻挡水的侵入并保护物质不受水的侵害，同时也能够有效地抵抗腐蚀。
由此可见，拒水剂的存在对人类社会的发展具有积极作用。
堵水剂
堵水剂
产品简介
本产品是油井高含水专用堵剂，堵水不堵油，它根据油井含水的不同情况以及油田地质技术专家对堵水的不同要求，采用不同的堵水专用技术，包括：堵大水不堵小水，堵近井腔油层中的水，不堵远离井腔油层中的水，堵油层裂隙、裂缝等高渗透部位的水，堵水串、水突进、水锥进部位的水。
堵水是让水在高分子材料作用下形成凝胶状，失去流动性而堵住后续部分的水流通道，让没中水流分流动改变方向，为油井创造更大的供油半径，让注入的水或地层水在更大的驱油半径上发挥以水驱油的作用，提高油井产量，提高油井最终采收率。
技术指标
使用方法
根据需要，将产品用注入水配制成一定浓度的悬浮液，一般为10-35%左右；用调剖泵将液注入地层；关井候凝。
包装贮存
采用三合一复合袋，每袋净重25公斤，存放于干燥、阴凉、通风的仓库内。
本产品储存，使用时严禁与水接触，以免造成损失。
安全事项
本产品为无毒性和腐蚀性化学品，与皮肤接触后应马上冲洗干净，防止误食。
堵水剂发展历程
堵水剂发展历程
随着工程建设和石油开采的发展，对于水的控制和管理变得越来越重要。
堵水剂作为一种用于封堵井眼或管道中的水的材料，具有广泛的应用前景。
堵水剂的发展历程可以概括为以下几个阶段：
1. 早期的堵水剂：早期的堵水剂多采用天然材料或简单的化学物质制成，如土壤、纤维素等。
这些材料具有一定的堵水效果，但其效果不稳定且持续时间较短。
2. 聚合物堵水剂的出现：随着高分子化学的发展，聚合物成为制备堵水剂的新选择。
聚合物堵水剂具有较高的堵水性能和持久性，可以通过与水反应形成凝胶状物质，有效封堵水流通道。
3. 粒子堵水剂的应用：在聚合物堵水剂的基础上，结合颗粒物质制备的堵水剂也得到了广泛应用。
这些粒子堵水剂通过物理堵塞的方式封堵井眼或管道中的孔隙，可以快速有效地阻止水流。
4. 胶凝堵水剂的发展：近年来，胶凝堵水剂逐渐兴起。
胶凝堵水剂可以通过化学反应或水泥水化反应形成胶凝物质，填充井眼或管道中的空隙，形成致密的固体结构，从而避免水的渗透。
5. 环保堵水剂的研究：随着环保意识的提高，环保堵水剂的研究成为发展的重点。
环保堵水剂主要采用可降解材料制备，具有低毒性、低污染等特点，不会对环境造成严重影响。
总的来说，堵水剂从早期的天然材料发展到如今的聚合物、粒子、胶凝和环保堵水剂，经历了多个阶段的技术进步和创新。
未来，随着科技的不断进步，堵水剂的性能和应用领域将会不断拓展，为水控制和管理提供更多有效的解决方案。
框架-堵水剂制备与性能评价
中国石油大学油田化学实验报告实验日期：2015- 成绩：班级：石工12 学号：120214 姓名：教师：孙同组者：堵水剂的制备与性质一、实验目的1.学会冻胶型堵水剂的制备方法，并掌握堵水剂的形成机理及其使用性质。
2.了解影响堵水剂交联性能的因素。
3.掌握测定堵水剂交联强度的方法。
二、实验原理1、常用堵水剂堵水剂是指从油、水井注入地层，能减少地层产出水的物质。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂(或简称堵水剂)，从水井注入地层的堵水剂称为调剖剂。
常用的堵水剂有冻胶型堵水剂、凝胶型堵水剂、沉淀型堵水剂和分散体型堵水剂，这些堵水剂的形成机理和使用性质各不相同。
（1）. 冻胶型堵水剂冻胶(如铬冻胶)是由高分子(如HPAM)溶液转变而来，交联剂(如铬的多核羟桥络离子)可以使高分子间发生交联，形成网络结构，将液体(如水)包在其中，从而使高分子溶液失去流动性，即转变为冻胶。
以亚硫酸钠和重铬酸钾作为交联剂为例：亚硫酸钠将重铬酸钠中的Cr6+还原成Cr3+,反应方程式如式下:Cr3+的释放，并通过络合、水解、羟桥作用以及进一步水解羟桥作用形成Cr3+的多核羟桥络离子，反应结构式如下所示：水合作用：水解作用：羟桥作用：Cr3+的多核羟桥络离子可与HPAM中的-COO-配位，形成网络结构的冻胶，其结构如下所示：2、堵水剂强度测定方法针对凝胶型、冻胶型堵水剂体系，常用的测定其强度的方法有目测代码法、落球法、真空突破度法及表观粘度法。
(1)目测代码法目测代码法是通过观测堵水剂成胶状态来确定成胶时间及成胶强度，成收强度等级分为A~I共九级，强度划分标准如表6-1所示。
一般本实验中采用目测代码法确定成胶时间是指堵水剂的成胶强度由A到达G级所霈的时间。
这种观测方法比较方便直观，而且去除了所有可能影响凝胶强度、成胶时间的影响，对于成胶时间长短情况都合适.但是测量精度不够准确。
表6-1 堵水剂成胶强度代码标准I刚性冻胶：将试样瓶垂直倒置时，冻胶表面不发生变形（2）真空突破法真空突破度法测量冻胶强度的装置由带刻度的比色管、U型管、橡皮管、负压压力表、抽滤瓶及真空泵组成，装置示意图见图6-2所示。
耐温抗盐选择性堵水剂的合成和性能评价
科研开发严思明何佳1张晓蕾2高金1（1.西南石油大学化学化工学院，成都；2.中海油能源发展股份有限公司上海采油技术服务分公司，天津塘沽）摘要：本文以A M ，AA 为骨架单体，AMPS,DMDA AC 为功能强化单体，过硫酸铵为引发剂，采取水溶液聚合法合成了四元共聚物堵水剂AA PD,用正交优选出选择性堵水剂的最佳配方是:A M:A A:AMPS :DMDA AC=11:5:1:1，引发剂浓度0.25%，反应温度55℃，单体浓度25%，p H 值为7。
用红外谱法对其进行了表征,并评价了它的抗温耐盐性、封堵率以及选择性，实验结果证明该堵水剂具有好的耐温抗盐性和有较好的选择性。
关键词：堵水剂选择性耐温抗盐中图分类号：TE 39文献标识码：A 文章编号:T 1672-8114(2013)06-049-05据报道称，在原油开发过程中，采出的油和水的保守比例为1:6，有的地区甚至高达1:50[1]。
过多的水产生了诸多问题，如：大量的水在敏感油井里引起结垢，导致沙粒迁移，增加对管柱部件的腐蚀。
这给油田生产造成了严重的危害，增加了生产成本，降低了整体利益。
堵水工艺是生产井实现“控水稳油”的重要技术措施。
它能限制油井出水，提高油井采收率，降低生产成本[2]。
这一工艺的控水稳油效果取决于堵水剂对油水的选择性，特别是对复杂结构井，如分支井、水平井等的堵水具有重要意义。
堵水剂通常是长的柔软的链状分子，如聚丙烯酰胺和水解聚丙烯酰胺等。
但这些聚合物存在着吸附强度弱，耐温性差、抗盐性差、有效期短等问题。
因此，耐温抗盐型能有效堵水而不伤害油层是堵水剂的一个重要研究方向。
实验中采用A M 、AA 为骨架单体，并接支了具有抗温、抗盐性能的单体，通过水溶液聚合生成了一种新型的堵水剂AA PD ，并通过岩芯流动实验评价了堵水剂的选择性、抗温、抗盐性。
耐温抗盐选择性堵水剂的合成和性能评价1新型选择性堵水剂的合成1.1实验试剂与仪器丙烯酰胺（AM ），丙烯酸（AA ），2-甲基-2-丙烯酰胺基-丙磺酸（AMPS ），二甲基二烯丙基氯化铵阳离子（DMDAAC ），过硫酸铵，无水乙醇；三口烧瓶（250m L ），真空恒温干燥箱，增力电动搅拌器，电动磨浆机，数显智能型恒温水浴锅，电子天精密天平。
堵水剂的制备与性质实验报告
堵水剂是一种抗渗漏性能非常出色的无机物质，它可以有效地防止液
体对结构，防水层等的渗漏，是特殊环境下的完美抗渗产品。
本实验
主要是研究堵水剂的制备方法及其性能。
实验具体内容：
1. 首先，取适量的碳酸钙作为堵水剂的“骨架”，混入草酸铵、无机磷
酸钠、烧碱、尿素等主料，经过混配、烘干、研磨等工艺处理，制备
出了堵水剂样品。
2. 用堵水剂干粉试验：将堵水剂干粉放入适当容器内，振动容器，推
测36KG/m와类似的作用。
当实验室控制的室内温度为30℃时，将堵
水剂干粉取自容器内，用水将其湿润。
3. 热压试验：将湿润的堵水剂干粉放入容器中，对其施加36KG/m2的
压强，并在室温保持30℃下运行5h，观察堵水剂是否润湿并流动自如。
4. 烧花实验：将湿润的堵水剂干粉放入预先加热的烧花机，在室温下
烧花3min，观察堵水剂呈现流动性、色泽、形状等。
实验结果：
1. 堵水剂采用室温30℃，将干粉混合后可以制备出具有良好抗渗性能
的细小粒子，模型稳定。
2. 用堵水剂干粉试验表明，在室温30℃下施以36KG/m2的压力，水分逐渐湿润堵水剂，不会出现凝结现象。
3. 通过热压试验，堵水剂流动自如，渗漏现象消失，说明具有良好的
抗渗厚限度。
4. 烧花实验表明，堵水剂可以有效避免渗漏，具有良好的烧花强度与
美观度。
结论：
根据本实验的观测结果可以看出，制备的堵水剂具有良好的抗渗性能，可以有效避免渗漏，是用于特殊环境下的完美抗渗产品。
堵水剂的制备与性质实验报告
堵水剂的制备与性质实验报告
堵水剂的制备与性质实验报告
堵水剂是一种用于抑制水的渗透性的物质，它可以有效地阻止水的渗透，从而起到防渗漏的作用。
本文将介绍堵水剂的制备与性质实验报告。
堵水剂的制备主要包括以下几个步骤：首先，将活性炭、硅酸钠、硫酸钠和硫酸铵按照一定的比例混合，搅拌均匀；其次，将混合物加入水中，搅拌均匀，使其形成稠糊状；最后，将稠糊状的混合物放入模具中，经过一定的时间固化，即可得到堵水剂。
堵水剂的性质实验报告主要包括以下几个方面：首先，测定堵水剂的比表面积，以了解其表面结构；其次，测定堵水剂的比容量，以了解其吸水性；最后，测定堵水剂的渗透性，以了解其阻渗性能。
以上就是堵水剂的制备与性质实验报告的介绍。
堵水剂的制备主要包括混合、搅拌和固化等步骤，而性质实验报告则主要包括比表面积、比容量和渗透性等方面。
堵水剂的制备与性质实验报告对于提高堵水剂的性能和使用效果具有重要意义。
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中国石油大学油田化学实验报告
实验日期： 2014.12.23 成绩：
班级：石工（实验）1202 学号：姓名：教师：
同组者：
实验六堵水剂的制备与性质
一、实验目的
1. 学会几种堵水剂的制备方法。
2. 掌握几种堵水剂的形成机理及其使用性质。
二、实验原理
堵水剂是指从油、水井注入地层，能减少地层产出水的物质。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂(或简称堵水剂)，从水井注入地层的堵水剂称为调剖剂。
常用的堵水剂有冻胶型堵水剂、凝胶型堵水剂、沉淀型堵水剂和分散体型堵水剂，这些堵水剂的形成机理和使用性质各不相同。
1.冻胶型堵水剂
冻胶(如锆冻胶)是由高分子(如HPAM)溶液转变而来，交联剂(如锆的多核羟桥络离子)可以使高分子间发生交联，形成网络结构，将液体(如水)包在其中，从而使高分子溶液失去流动性，即转变为冻胶。
锆冻胶是油田常用的冻胶型堵水剂。
锆冻胶是由锆的多核羟桥络离子与HPAM 中的羧基发生交联反应而形成的。
体系的pH 值可影响多核羟桥络离子的形成及HPAM 分子中羧基的量，因此，pH 值可影响锆冻胶的成冻时间和冻胶强度。
2.凝胶型堵水剂
凝胶是由溶胶转变而来。
当溶胶由于种种原因(如电解质加入引起溶胶粒子部分失去稳定性而产生有限度聚结)形成网络结构，将液体包在其中，从而使整个体系失去流动性时，即转变为凝胶。
油田堵水中常用的是硅酸凝胶。
硅酸凝胶由硅酸溶胶转化而来，硅酸溶胶由水玻璃(又名硅酸钠，分子式Na2O·mSO2)与活化剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃先变成溶胶而随后又变成凝胶的物质。
盐酸是常用的活化剂，它与水玻璃的反应如下:
Na2O·mSiO2 + 2HCl → H2O·mSiO2 + 2NaCl
由于制备方法不同，可得两种硅酸溶胶，即酸性硅酸溶胶和碱性硅酸溶胶。
这两种硅酸溶胶都可在一定的条件(如温度、pH 值和硅酸含量)下，在一定时间内胶凝。
评价硅酸凝胶堵水剂常用两个指标，即胶凝时间和凝胶强度。
胶凝时间是指硅酸体系自生成至失去流动性的时间。
凝胶强度是指凝胶单位表面积上所能承受的压力。
3. 沉淀型堵水剂
沉淀型堵水剂由两种可反应产生沉淀的物质组成。
水玻璃-氯化钙是油田最常用的沉淀型堵水剂，它通过如下反应产生沉淀:
Na2O·mSiO2 + CaCl2 → CaO2·mSiO2 + 2NaCl
4. 悬浮体型堵水剂
悬浮体是指溶解度极小但颗粒直径较大(大于10-5cm)的固体颗粒分散在溶液中所形成的粗分散体系。
分散体系中的固体颗粒可以在多孔介质的喉道处产生堵塞作用。
油田中常用的分散体型堵水剂是粘土悬浮体型堵水剂。
粘土悬浮体中的粘土颗粒可用聚合物(如HPAM)絮凝产生颗粒更大、堵塞作用更好的絮凝体堵水剂。
絮凝是聚合物(HPAM)在粘土颗粒间通过桥接吸附形成。
三.实验仪器与药品
1. 仪器
100ml 烧杯，10ml 具塞刻度试管，5ml、25ml 量筒，玻璃棒，广泛pH 试纸。
2. 药品
聚丙烯酰胺，氧氯化锆，水玻璃，氯化钙，盐酸，粘土。
四、实验步骤
1. 锆冻胶堵水剂的制备与性质
取3 个100ml 烧杯，用量筒各加入质量分数为5×10-3 的聚丙烯酰胺水溶液20ml,其中一个烧杯中滴加6 滴质量分数为1×10-2 的盐酸，另一烧杯中滴加7 滴质量分数为1×10-2 的NaOH，搅拌均匀，用广泛pH 试纸测定三个烧杯中聚丙烯酰胺溶液的pH 值，然后向三份聚丙烯酰胺溶液中分别加入2ml 质量分数为5×10-3 的ZrOCl2 溶液(注意:边用玻璃棒搅拌，边缓慢加入)，观察并记录冻
胶形成的现象(注意记录成冻时间)和冻胶的强度(用玻璃棒挑起程度衡量)。
2. 硅酸凝胶堵水剂的制备与性质
取三支10ml 具塞刻度试管，加入质量分数为0.1 的水玻璃5ml，用滴管向三支试管中依次加入质量分数为0.1 的盐酸11 滴、13 滴、15滴并摇匀，观察凝胶的生成并记录胶凝时间，待三支试管中全部胶凝后用玻璃棒插入凝胶，从玻璃棒插入的难易排出三种凝胶强度的顺序。
3. 水玻璃—氯化钙沉淀型堵水剂的制备与性质
取一支10ml 的具塞刻度试管，加入质量分数为0.1 的水玻璃5ml，然后用滴管逐滴加入质量分数为0.1 的氯化钙溶液，摇匀，观察硅酸钙沉淀的生成情况。
五、数据处理
堵剂类型锆冻胶堵剂硅酸凝胶堵剂水玻璃-氯
化钙沉淀型
堵剂
实验数据与现象加入质量
分数
1*10-2的
HCL或
NaOH（滴）
测定项目加入质量
分数0.1
的HCL
（滴）
测定项目加入氯化钙
后，迅速生
成沉淀，摇
匀后产生均
匀的白色絮
状沉淀，白
色沉淀物
1.4ml
PH值冻胶强度
（是否挑起）
胶凝时
间（min）
凝胶强度（排
出顺序）
6 2 否11 0.93 3
7 8 否13 0.95 2
无 5 是15 0.68 1
答：（1）PH值过高或过低均会影响锆冻胶的生成，所以未加HCl及NaOH
溶液的第三组会生成比加了HCL的第一组及加了NaOH的第三组更多的锆
冻胶堵剂；
（2）硅酸凝胶是由硅酸溶胶转变而来。
当溶胶由于种种原因(如电解质
加入引起溶胶粒子部分失去稳定性而产生有限度聚结)形成网络结构，将
液体包在其中，从而使整个体系失去流动性时，即转变为凝胶。
PH值过
高或过低均破坏网络结构，从而使凝胶生成量减少。
所以第三组生成量
多于前两组。
（3）Na2O·mSiO2 + CaCl2 → CaO2·mSiO2 + 2NaCl，反应有CaO2·mSiO2
沉淀（白色）生成，因此可以看到有白色絮状沉淀生成。
六、思考与讨论
1. 解释pH 值对锆冻胶生成的影响。
答：锆冻胶是用+4价锆离子组成的多核羟桥离子交联溶液中带-COOH-的
聚合物（如HPAM）生成，+4价锆离子通过络合、水解、羟桥作用，进一
步水解和羟桥作用等反应生成锆的多核羟桥络离子，然后锆的多核羟桥
络离子交联带-COOH-的聚合物（如HPAM）生成交联体。
其中：水解，进
一步水解和羟桥作用两步反应中生成+1的氢离子，pH 值太低，则抑制这
两步反应的进行，从而使锆的多核羟桥络离子生成量减少，使得锆冻胶
生成量减少；而pH 值太高，阳离子（如+1的钠离子）会与—COOH-反应，从而使发生交联反应的锆的多核羟桥络离子量减少，从而使得锆冻胶生
成量减少。
所以PH值不可太高或太低，太高或者太低均会使锆冻胶生成
量减少。
2. 本实验中制备的硅酸凝胶是碱性硅酸凝胶还是酸性硅酸凝胶，解释原
因。
答：是碱性硅酸凝胶，因为是将盐酸加入到水玻璃中反应，硅酸根过量。
七、实验小结
通过本次实验，我熟悉了常见堵水剂的制备方法，并且了解了常见堵水剂的性质。
实验过程要及时添加试剂和读数，仔细观察实验现象。