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微孔滤膜评价弱凝胶封堵性能方法研究(一)

[导读]弱凝胶是由低浓度部分水解聚丙烯酰胺柠檬酸铝形成的交联体系。提出了一种新的快速有效的评价弱凝胶的方法

弱凝胶是由低浓度部分水解聚丙烯酰胺柠檬酸铝形成的交联体系。提出了一种新的快速有效的评价弱凝胶的方法,即用核微孔滤膜模拟油藏的微孔介质, 以弱凝胶通过核微孔滤膜的能力对其形成机理及封堵性能进行评价。弱凝胶是由低浓度部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝形成的交联体系, 主要为分子内交联,有少量分子间交联的分子线团作为胶态粒子分散在水介质中。该体系成胶前后的黏度较低, 可进入油藏深部, 用作深度调剖剂。矿场试验结果表明, 弱凝胶能起到增油降水的作用, 可以大幅度降低化学剂用量, 进一步提高原油采收率。由于弱凝胶同时具有胶体和溶液的特性, 因此, 用传统的凝胶或聚合物溶液测定方法不能对弱凝胶的性能做出合理的评价。目前, 评价弱凝胶的方法主要有扫描电镜法、黏度法、岩心流动实验和动态光散射法等, 这些方法操作起来比较繁琐, 很难在油田现场使用。本实验建立了一种简单、快速、有效地评价弱凝胶的新方法。

   实验所用的核微孔滤膜过滤装置选用量程为50mL的量筒, 最小刻度为0.5mL 。将核微孔滤膜用过滤水润湿 , 放置于支撑网面上(要求核微孔滤膜圆周与网面圆周重合或稍大), 将过滤器旋紧, 关闭过滤器下面的出水阀门。向容器中加入一定量的待测溶液并旋紧顶盖密封好。在整个回路都密封的情况下, 打开氮气瓶阀门, 调节减压器, 使标准压力计的压力达 0.1MPa 。静置1min左右, 观察是否漏气 。秒表读数归零。打开出口阀门, 液体开始流入量筒中, 当量筒中的液体达到2.5mL时启动秒表, 开始记录液体累积过滤体积达到不同体积的积累过滤时间。

   聚合物质量浓度均为 100mg/L , 弱凝胶溶液中聚铝比均为20∶1, 配制溶液用水均为大庆盐水,滤膜孔径为3.0μm。聚合物溶液交联前后的过滤时间随反应时间的增长均变化不大。由于过滤时间不长, 导致斜率均较小, 因此, 在滤膜上未能形成有效的封堵层, 封堵效果较差。选取的时间均为体系稳定后的时间。弱凝胶体系中由于加入交联剂 , 需要经过一定的反应时间,体系才能达到稳定。因此,弱凝胶体系达到稳定时的时间要比相应的聚合物体系的长。同时由图还可以看出,弱凝胶体系稳定后的过滤曲线都要高于聚合物的过滤曲线,说明在加入交联剂后,聚合物可以形成一定的线团,能对核微孔滤膜进行封堵,且其对核微孔滤膜的封堵能力要高于未交联的聚合物溶液。

矿化度对弱凝胶封堵性能的影响:

   采用去离子水配制的相对分子质量聚合物母液,用去离子水进行稀释,稀释后的弱凝胶溶液中聚合物质量浓度为 100mg/L,聚铝比为201采用去离子水配制的聚合物母液,用去离子水进行稀释,稀释后的弱凝胶溶液中聚合物质量浓度为100mg /L,氯化钠质量浓度为5000m g/L,聚铝比为20:1,滤膜孔径为3.0μm。

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    弱凝胶是由低浓度部分水解聚丙烯酰胺柠檬酸铝形成的交联体系。提出了一种新的快速有效的评价弱凝胶的方法,即用核微孔滤膜模拟油藏的微孔介质, 以弱凝胶通过核微孔滤膜的能力对其形成机理及封堵性能进行评价。弱凝胶是由低浓度部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝形成的交联体系, 主要为分子内交联,有少量分子间交联的分子线团作为胶态粒子分散在水介质中。该体系成胶前后的黏度较低, 可进入油藏深部, 用作深度调剖剂。矿场试验结果表明, 弱凝胶能起到增油降水的作用, 可以大幅度降低化学剂用量, 进一步提高原油采收率。由于弱凝胶同时具有胶体和溶液的特性, 因此, 用传统的凝胶或聚合物溶液测定方法不能对弱凝胶的性能做出合理的评价。目前, 评价弱凝胶的方法主要有扫描电镜法、黏度法 、 岩心流动实验和动态光散射法等, 这些方法操作起来比较繁琐, 很难在油田现场使用。本实验建立了一种简单、快速、有效地评价弱凝胶的新方法。

   实验所用的核微孔滤膜过滤装置选用量程为50mL的量筒, 最小刻度为0.5mL 。将核微孔滤膜用过滤水润湿 , 放置于支撑网面上(要求核微孔滤膜圆周与网面圆周重合或稍大), 将过滤器旋紧, 关闭过滤器下面的出水阀门。向容器中加入一定量的待测溶液并旋紧顶盖密封好。在整个回路都密封的情况下, 打开氮气瓶阀门, 调节减压器, 使标准压力计的压力达 0.1MPa 。静置1min左右, 观察是否漏气 。秒表读数归零。打开出口阀门, 液体开始流入量筒中, 当量筒中的液体达到2.5mL时启动秒表, 开始记录液体累积过滤体积达到不同体积的积累过滤时间。

   聚合物质量浓度均为 100mg/L , 弱凝胶溶液中聚铝比均为20∶1, 配制溶液用水均为大庆盐水,滤膜孔径为3.0μm。聚合物溶液交联前后的过滤时间随反应时间的增长均变化不大。由于过滤时间不长, 导致斜率均较小, 因此, 在滤膜上未能形成有效的封堵层, 封堵效果较差。选取的时间均为体系稳定后的时间。弱凝胶体系中由于加入交联剂 , 需要经过一定的反应时间,体系才能达到稳定。因此,弱凝胶体系达到稳定时的时间要比相应的聚合物体系的长。同时由图还可以看出,弱凝胶体系稳定后的过滤曲线都要高于聚合物的过滤曲线,说明在加入交联剂后,聚合物可以形成一定的线团,能对核微孔滤膜进行封堵,且其对核微孔滤膜的封堵能力要高于未交联的聚合物溶液。

矿化度对弱凝胶封堵性能的影响:

   采用去离子水配制的相对分子质量聚合物母液,用去离子水进行稀释,稀释后的弱凝胶溶液中聚合物质量浓度为 100mg/L,聚铝比为201采用去离子水配制的聚合物母液,用去离子水进行稀释,稀释后的弱凝胶溶液中聚合物质量浓度为100mg /L,氯化钠质量浓度为5000m g/L,聚铝比为20:1,滤膜孔径为3.0μm。

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