宝浪油田煤层封堵剂配方及其性能
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ＡＶ Ｄ
细
石
Ａ ＡＮＣＥＳ Ｉ ＦＩ Ｅ ＥＴＲＯＣ ＥＭ Ｉ ＡＬ Ｎ Ｐ Ｃ Ｓ
Ｎ
化
工
Ｈ
展
一
卷第 １ 一 ’ 期 …
宝 浪 油 田煤 层 封 堵 剂 配 方 及 其 性 能
孙迎胜 李飞鹏 尹晓静 宋春红 温栋梁
（ 中国石化河南油 田分公司石油工程研究院 ， 阳 ４ ３３ ） 南 ７ １２ 摘 要 研制 了以水溶 性热 固树脂 、 耐温聚合物 、 微粉体颗粒增强剂及延迟 剂组 成的煤层 超
中加入 不 同用 量 的 Ｘ Ｚ一１型 延 迟 剂 进 行 配 伍 性
实验 ，０℃下 恒 温 固化 ， Ｎ Ｓ一１Ａ型旋 转 粘 ９ 用 Ｘ １ 度计测 试封堵 剂 成胶 时间 ， 考察 延 迟剂 Ｘ Ｚ一１用
求 。针对 上述 问题 ， 展 了 宝浪 油 田煤 层 封 堵剂 开
室 内配 方研究 ， 并根据 油藏 煤层 封堵剂 配方 组成
Ｐ Ａ高温 聚合 物 溶 液 与 水 溶 性 热 固树 脂 Ｓ 一２ Ｃ Ｈ 混 合后 ， 对封 堵剂成胶 强度 、 粘度 、 析水率 的影 响 ，
封堵 剂 ， 并对封堵 剂性 能进行评价 。结果表明 ， 该封堵剂初 始粘 度低 ， 流动 性能好 ， 成胶 时间可调； 可渗入煤层孔缝与煤层胶结性能好 ， 固化后具有吸水微膨胀性能 ， 能压实软煤层 ； 层封堵剂耐高 煤 温、 高压和高矿化度 ， 耐腐蚀性能强 ， 具有较高的成胶强度和封堵能力 ， 封堵率Ｊ９ ． ％以上 。 ＇ ｅ ９６ ￣
率 都 能 满 足实 验 要 求 。实 验 中考 察 不 同含 量 的
不 断恶 化 ， 影 响 了油 田的 开发 效 果 ¨ 。煤层 严重 遇水 后会 变 软 、 胀 【 ， 膨 ２ 而且 长 期 高压 注水 使 煤 】 层 承压 能力减 弱 ， 这就要 求研 制 的堵剂粒 径小 、 粘 度低 ， 煤有较 强 的粘 附性 ， 剂 能有效挤 入微小 与 堵 的煤 层 裂缝 中 ， 且堵 剂 固 化后 具 有较 强 的抗压 而 能力及 耐腐蚀 性 能 ， 足 措施 后 油 水 井 生产 的要 满
２１ ０ ０年 １月
孙迎 胜等． 宝浪油 田煤层封堵剂配方及其 性能
２ １
聚合物含量选择０ １ ～ ．％较合适 。 ．％ ０３ １３ 水 溶性 热 固树 脂用 量的确 定 ． 在保持总体积不变的条件下 ， 固定高温聚合
物 Ｐ Ａ用 量０ １ ％ ， Ｃ ．５ 改变水 溶 性 热 固树 脂 Ｓ ２ Ｈ一
水 率 ， 果见 图 １ 结 。
ｌ ２ ｌ ０ ８
量 叠
聚 合 物笛 量 ， ％
图 ２ 高 温聚合物 含量对 封堵 剂性能 的影响
＜
４
由 图 ２可看 出 ， 随着 Ｐ Ａ 聚合 物 含 量增 加 ， Ｃ 封堵 剂 粘 度 增 加 ， 水 率 下 降 ， 胶 强 度 有所 增 析 成 加 ， 当 Ｐ Ａ聚合 物含量 超过０ ３ 但 Ｃ ．％对 ， 封堵 剂 粘 度上 升很 快 ， 合 考 虑 成 胶 强 度 及 析 水 率 ，Ｃ 综 ＰＡ
关键词 封堵剂 聚合物 热固性树脂 粘度 抗压强度
宝 浪油 田 目前有 １ ２口注水 井 目的层 与 煤层 窜通 ， 由于井层 与 煤层 相距 较 近或 油层 与水 层 间 夹层 厚 度小 ， 随着注水压 力升 高 ， 导致大量 注入水
进 入 了煤层 ， 成 油井 过早 水 淹 及 井 下 技术 状况 造
的用量 ， Ｐ Ａ混合 搅拌 ，０℃下恒 温 固化２ ， 与 Ｃ ９ ４ｈ 分别测 定初 始粘 度 和析水 率 ， 维 卡 仪 试 针 测 量 用 成 胶强 度 ， 考察 水 溶性 热 固树 脂 用 量 对 封 堵 剂成 胶 强度 和析 水率 的影 响 ， 实验 结果 见 图 ３ 。
实 验 中选 取 Ｘ Ｚ一１型 延 迟 剂作 为封 堵 剂 在 高温 下反 应 速 度延 迟 剂 ，Ｚ一１型延 迟 剂为 有 机 Ｘ 弱碱类 ， 了确 定 延 迟 剂 Ｘ 为 Ｚ一１用 量 ， 封堵 剂 在
由表 １ 见 ， 可 随着 Ｃ ３增强 剂用量 的增 加 ， Ｇ一
封堵剂析水率减少 ， 强度逐渐增高 ， 固化体越致密， 为了保证封堵剂的整体 ｌ能，Ｇ一 型超微粉体颗 生 Ｃ ３ 粒增强剂 用量 选择３ ％ － １ ３ ４ ％之间较合适 。
１５ 延迟 剂 ＸＺ一 ． １用 量的确 定
结 果见 图 ２ 。
１１ 水 溶性热 固树脂 的选择 ． 将 几种不 同型号 的水溶 性热 固树脂 分别 与高
温 聚合 物水溶液 进行 复混 配伍 实验 ， ０℃下恒 在９
温 固化２ 后 ， 维 卡仪 试 针 测定 其 封 堵剂 固化 ４ｈ 用 体 的成 胶强度 即针人 度 ， 并测 量体 积 收缩 率 ， 即析
２ Ｏ
图 １ 水溶性 热 固树 脂成胶 强度 及析水 率 比较 由图 １ 可见 ，Ｈ 一２型 水 溶 性 热 固树 脂 成 胶 Ｓ
收稿 日期 ：０ ９—１ ２０ ０—１ 。 ２
作者简介 ： 孙迎胜 ， 采油工程师，９ ３ １９ 年毕业 于辽河石油学校 有机化工专业 ， 主要从事采油工艺技术研究。
强 度高且 析水 率最低 ， 故选 择 Ｓ 一 Ｈ ２型水 溶性 热 固树脂作 为封堵 剂配 方组成 之一 。
１ ２ 高 温聚合 物 Ｐ Ａ用 量的确定 ． Ｃ
目 ， 前 用于聚合物凝胶堵水的高分子聚合物
主要 是 聚 丙 烯 酰 胺 （ Ａ 或 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 Ｐ Ｍ） （ Ｐ Ｍ） Ｈ Ａ 类 Ｊ因为 Ｐ Ｍ 或 Ｈ Ａ ， Ａ Ｐ Ｍ在 高温条 件下 易 降解 ， 一般 只用于９ ０℃ 以下 地层 。高温 聚合 物 Ｐ Ａ与 Ｐ Ｍ 或 ＨＰ Ｍ 相 比 ， 合 成 中 引入 功 能 Ｃ Ａ Ａ 在 性基团， 其耐 温抗盐性 能有很 大提 高 ， 与水溶 性热 固树脂 复混后 ， Ｏ℃ 固化 后 ， 胶 强 度及 析 水 在９ 成
细
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一
卷第 １ 一 ’ 期 …
宝 浪 油 田煤 层 封 堵 剂 配 方 及 其 性 能
孙迎胜 李飞鹏 尹晓静 宋春红 温栋梁
（ 中国石化河南油 田分公司石油工程研究院 ， 阳 ４ ３３ ） 南 ７ １２ 摘 要 研制 了以水溶 性热 固树脂 、 耐温聚合物 、 微粉体颗粒增强剂及延迟 剂组 成的煤层 超
中加入 不 同用 量 的 Ｘ Ｚ一１型 延 迟 剂 进 行 配 伍 性
实验 ，０℃下 恒 温 固化 ， Ｎ Ｓ一１Ａ型旋 转 粘 ９ 用 Ｘ １ 度计测 试封堵 剂 成胶 时间 ， 考察 延 迟剂 Ｘ Ｚ一１用
求 。针对 上述 问题 ， 展 了 宝浪 油 田煤 层 封 堵剂 开
室 内配 方研究 ， 并根据 油藏 煤层 封堵剂 配方 组成
Ｐ Ａ高温 聚合 物 溶 液 与 水 溶 性 热 固树 脂 Ｓ 一２ Ｃ Ｈ 混 合后 ， 对封 堵剂成胶 强度 、 粘度 、 析水率 的影 响 ，
封堵 剂 ， 并对封堵 剂性 能进行评价 。结果表明 ， 该封堵剂初 始粘 度低 ， 流动 性能好 ， 成胶 时间可调； 可渗入煤层孔缝与煤层胶结性能好 ， 固化后具有吸水微膨胀性能 ， 能压实软煤层 ； 层封堵剂耐高 煤 温、 高压和高矿化度 ， 耐腐蚀性能强 ， 具有较高的成胶强度和封堵能力 ， 封堵率Ｊ９ ． ％以上 。 ＇ ｅ ９６ ￣
率 都 能 满 足实 验 要 求 。实 验 中考 察 不 同含 量 的
不 断恶 化 ， 影 响 了油 田的 开发 效 果 ¨ 。煤层 严重 遇水 后会 变 软 、 胀 【 ， 膨 ２ 而且 长 期 高压 注水 使 煤 】 层 承压 能力减 弱 ， 这就要 求研 制 的堵剂粒 径小 、 粘 度低 ， 煤有较 强 的粘 附性 ， 剂 能有效挤 入微小 与 堵 的煤 层 裂缝 中 ， 且堵 剂 固 化后 具 有较 强 的抗压 而 能力及 耐腐蚀 性 能 ， 足 措施 后 油 水 井 生产 的要 满
２１ ０ ０年 １月
孙迎 胜等． 宝浪油 田煤层封堵剂配方及其 性能
２ １
聚合物含量选择０ １ ～ ．％较合适 。 ．％ ０３ １３ 水 溶性 热 固树 脂用 量的确 定 ． 在保持总体积不变的条件下 ， 固定高温聚合
物 Ｐ Ａ用 量０ １ ％ ， Ｃ ．５ 改变水 溶 性 热 固树 脂 Ｓ ２ Ｈ一
水 率 ， 果见 图 １ 结 。
ｌ ２ ｌ ０ ８
量 叠
聚 合 物笛 量 ， ％
图 ２ 高 温聚合物 含量对 封堵 剂性能 的影响
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由 图 ２可看 出 ， 随着 Ｐ Ａ 聚合 物 含 量增 加 ， Ｃ 封堵 剂 粘 度 增 加 ， 水 率 下 降 ， 胶 强 度 有所 增 析 成 加 ， 当 Ｐ Ａ聚合 物含量 超过０ ３ 但 Ｃ ．％对 ， 封堵 剂 粘 度上 升很 快 ， 合 考 虑 成 胶 强 度 及 析 水 率 ，Ｃ 综 ＰＡ
关键词 封堵剂 聚合物 热固性树脂 粘度 抗压强度
宝 浪油 田 目前有 １ ２口注水 井 目的层 与 煤层 窜通 ， 由于井层 与 煤层 相距 较 近或 油层 与水 层 间 夹层 厚 度小 ， 随着注水压 力升 高 ， 导致大量 注入水
进 入 了煤层 ， 成 油井 过早 水 淹 及 井 下 技术 状况 造
的用量 ， Ｐ Ａ混合 搅拌 ，０℃下恒 温 固化２ ， 与 Ｃ ９ ４ｈ 分别测 定初 始粘 度 和析水 率 ， 维 卡 仪 试 针 测 量 用 成 胶强 度 ， 考察 水 溶性 热 固树 脂 用 量 对 封 堵 剂成 胶 强度 和析 水率 的影 响 ， 实验 结果 见 图 ３ 。
实 验 中选 取 Ｘ Ｚ一１型 延 迟 剂作 为封 堵 剂 在 高温 下反 应 速 度延 迟 剂 ，Ｚ一１型延 迟 剂为 有 机 Ｘ 弱碱类 ， 了确 定 延 迟 剂 Ｘ 为 Ｚ一１用 量 ， 封堵 剂 在
由表 １ 见 ， 可 随着 Ｃ ３增强 剂用量 的增 加 ， Ｇ一
封堵剂析水率减少 ， 强度逐渐增高 ， 固化体越致密， 为了保证封堵剂的整体 ｌ能，Ｇ一 型超微粉体颗 生 Ｃ ３ 粒增强剂 用量 选择３ ％ － １ ３ ４ ％之间较合适 。
１５ 延迟 剂 ＸＺ一 ． １用 量的确 定
结 果见 图 ２ 。
１１ 水 溶性热 固树脂 的选择 ． 将 几种不 同型号 的水溶 性热 固树脂 分别 与高
温 聚合 物水溶液 进行 复混 配伍 实验 ， ０℃下恒 在９
温 固化２ 后 ， 维 卡仪 试 针 测定 其 封 堵剂 固化 ４ｈ 用 体 的成 胶强度 即针人 度 ， 并测 量体 积 收缩 率 ， 即析
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图 １ 水溶性 热 固树 脂成胶 强度 及析水 率 比较 由图 １ 可见 ，Ｈ 一２型 水 溶 性 热 固树 脂 成 胶 Ｓ
收稿 日期 ：０ ９—１ ２０ ０—１ 。 ２
作者简介 ： 孙迎胜 ， 采油工程师，９ ３ １９ 年毕业 于辽河石油学校 有机化工专业 ， 主要从事采油工艺技术研究。
强 度高且 析水 率最低 ， 故选 择 Ｓ 一 Ｈ ２型水 溶性 热 固树脂作 为封堵 剂配 方组成 之一 。
１ ２ 高 温聚合 物 Ｐ Ａ用 量的确定 ． Ｃ
目 ， 前 用于聚合物凝胶堵水的高分子聚合物
主要 是 聚 丙 烯 酰 胺 （ Ａ 或 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 Ｐ Ｍ） （ Ｐ Ｍ） Ｈ Ａ 类 Ｊ因为 Ｐ Ｍ 或 Ｈ Ａ ， Ａ Ｐ Ｍ在 高温条 件下 易 降解 ， 一般 只用于９ ０℃ 以下 地层 。高温 聚合 物 Ｐ Ａ与 Ｐ Ｍ 或 ＨＰ Ｍ 相 比 ， 合 成 中 引入 功 能 Ｃ Ａ Ａ 在 性基团， 其耐 温抗盐性 能有很 大提 高 ， 与水溶 性热 固树脂 复混后 ， Ｏ℃ 固化 后 ， 胶 强 度及 析 水 在９ 成