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    聚丙烯酰胺在油田鉆井的應用
    來源:愛森環保 作者:Admin 日期:2020-08-15 瀏覽:

    聚丙烯酰胺在油田鉆井的應用:

    作為鉆井液調整劑,經常使用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM),它由聚丙烯酰胺水解而得。其作用是調節鉆井液的流變性,攜帶巖屑,潤滑鉆頭,減少流體損失等。用聚丙烯酰胺調制的鉆井液比重低,可減輕對油氣層的壓力和堵塞,容易發現油氣層,并有利于鉆井,鉆井速度比常規鉆井液高19%,比機械鉆速高45%左右。此外,還可大大減少卡鉆事故,減輕設備磨損,并能防止發生井漏和坍塌。

    壓裂工藝是油田開發致密層的重要增產措施。亞甲基聚丙烯酰胺交聯而成的壓裂液,因具有高黏度,低摩阻、良好的懸砂能力、濾失性小、黏度穩定性好、殘渣少、貨源廣、配制方便和成本低而被廣泛應用。

    在壓裂和酸化處理中,將聚丙烯酰胺絮凝劑配制成濃度為0.01%~4%的水溶液,泵入井下地層,使地層斷裂。聚丙烯酰胺絮凝劑水溶液具有增稠攜砂、降低壓裂液流失的作用。而且,聚丙烯酰胺有降阻作用,因而能使壓力的傳遞損失下降。

    一、聚丙烯酰胺絮凝劑在三次采油中的應用

    聚丙烯酰胺絮凝劑的增稠、絮凝和對流體的流變性調節的作用所具備的性能使得它在石油開采中充 當了重要的角色。它廣泛地被用于鉆井、堵水、酸化水、壓裂、洗井、完井、減阻、防垢和 驅油等方面?偟膩碚f,使用聚丙烯酰胺絮凝劑是為了提高石油的開采率(EOR)。特別是許多油田已 進入二次、三次開采,油藏深度一般都在1000m以上,有的油藏深度達7000m,地層的非均質性以及海上油田給采油作業提出了更加苛刻的條件,深層采油和海上采油相應地也給 PAM提出了新的要求,要求它耐剪力,耐高溫(100℃以上直至200℃),耐鈣離子、鎂離子 ,耐海水降解。

    自20世紀80年代以來,國外對適用于采油的PAM的基礎研究和制備、應用研究以及 品種開發各方面均取得了很大進展。

    美國菲利浦石油公司(Phillips Petroleum Co.)專家阿罕默德M.A.和彼得H.D,對 PAM在高溫高鹽礦化水中的研究結果表明:

    (1)在礦化度很低(<20×10-6)時,無論濃度、水解度及相對分子質量大小如何, PAM水溶液的濁點均在204℃以上;二價陽離子濃度稍有增加,濁點即大大降低,水解度 越高,濁點降低越明顯;

    (3)在等摩爾水平上比較,鈣離子降低濁點的作用大于鎂離子,Sr離子和Ba離子;

    (4)二價陽離子濃度大于等于100×10娟時,水解度是決定聚丙烯酰胺絮凝劑溶液濁點的關鍵參數;

    (5)相對分子質量和濃度也影響溶液濁點,但相對于水解度而言是次要因素;

    (6)聚丙烯酰胺絮凝劑水解后溶液濁點降低,水解是一平衡過程,水解平衡值隨溫度而不同;

    (7)在溫度小于75℃時,聚丙烯酰胺絮凝劑在任何礦化度的水溶液中均穩定,超過75℃后,隨溫度 升高,沉淀物形成加快,降低水的礦化度可延長穩定時間,但要求的礦化度往往低于油田水 實際礦化度。

    鉆井液處理劑

    AMPs與丙烯酰胺和淀粉的接枝共聚物,AMPS與丙烯酰胺和N,N一二甲基丙烯酰胺的共聚物,AMPS與腐殖酸和丙烯酰胺的接枝共聚物在淡水鉆井液、鹽水鉆井液、飽和鹽水鉆

    井液和海水鉆井液中均具有較好的降濾失和抗溫、抗鹽能力。

    黏土分散和其他因素造成的污染往往引起鉆井液的黏度增加,此時需要用降黏劑來控制鉆井液的流變性。常見的、用量最大的鉆井液降黏劑為鐵鉻木質素磺酸鹽降黏劑(FCLS)。 AMPs與丙烯酸和甲基丙烯酸的三元共聚物用作鉆井液降黏劑取代FCLS,即保留了FcIJS良好的抗鹽性能和抗溫性能,又克服了FCIJS的毒性。研究表明,三元共聚物比二元共聚物的抗高價金屬離子的能力更強。

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