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第 5 期                        鲍文博,等:  抗温抗盐微球合成、优化及性能评价                                    ·991·


            度,从而及时调整进水量,使反应温度稳定。                               ZS-2 微球配方工艺进行进一步生产应用。
                 聚合物微球中试产品 ZS-1 和 ZS-2 阻力系数
                                                               3    结论
            (F R )、残余阻力系数(F RR )和岩心封堵率实验结
            果见表 7。                                                 (1)高矿化度模拟水条件下,AMPST-8 微球

                   表 7    阻力系数、残余阻力系数和封堵率                      初始粒径中值 2.01 m,水化 240 h 后为 18.45 m,
            Table 7    Resistance coefficient, residual resistance coefficient   膨胀倍数 8.18,具有较好的膨胀性和耐盐性。此外,
                    and plugging rate                          温度为 465.3  ℃时,热失重最大约为 70%,具有较
              微球    阻力    残余阻力系数 F RR       封堵率(η)/%           好抗温性;同时具有较好的黏弹性,可以充分发挥
              品种   系数 F R   3 d   5 d   7 d   3 d   5 d   7 d   深部调剖作用。
              ZS-1   3.2   3.3   3.5   3.6   70.15   71.53  72.68  (2)AMPST-8 微球在 K g =2.7  μm 左右岩心内
                                                                                                 2
              ZS-2   4.1   4.3   6.3   7.8   76.67   84.25  87.24
                                                               水化膨胀 7 d 后,残余阻力系数 8.4,封堵率 88.00%,
                                                               优于其他微球。中试产品 ZS-2 微球在 K g =2.7  μm            2
                 由表 7 可知,ZS-1 微球阻力系数较小,但残余
                                                               左右岩心内水化膨胀 7 d 后,残余阻力系数 7.8,封
            阻力系数和岩心封堵率都不及 ZS-2 微球,说明 ZS-2
                                                               堵率 87.24%。由此可见,中试产品 ZS-2 微球缓膨
            微球岩心内缓膨和封堵效果较好。表 6 和 7 对比分
                                                               和封堵性能与实验室合成样品基本一致,中试达到
            析可知,ZS-2 微球阻力系数大于 AMPST-8 微球,
                                                               了预期目的。
            残余阻力系数和岩心封堵率低于 AMPST-8 微球,但
                                                                   (3)在其他反应单体含量不变时,温度和 AMPS
            差异不大。由此可见,中试产品整体性能达到了室
                                                               单体含量对初始粒径影响较大,而温度和引发剂含
            内样品。
                                                               量决定微球膨胀倍数。下一步研究重点在于探究各
            2.7.2.2    注入压力测定
                                                               因素影响初始粒径和膨胀倍数的临界点,进而实现
                 ZS-1 和 ZS-2 微球注入压力与注入孔隙体积倍
                                                               微球初始粒径和膨胀倍数可控,以适应不同油田地
            数(PV)的关系如图 11 所示。
                                                               质条件。
                                                               参考文献:
                                                               [1]   Sun Zhe (孙哲), Wu Xingcai (吴行才), Kang Xiaodong (康晓东), et
                                                                   al.  Comparison  of  oil  displacement  mechanism  and  performance
                                                                   between  continuous  and  dispersed  phase  displacement  system[J].
                                                                   Petroleum  Exploration  and  Development  (石油勘探与开发),  2019,
                                                                   46(1): 1-9.
                                                               [2]   Zhang Yanhui (张艳辉), Dai Caili (戴彩丽), Ji Wenjuan (纪文娟), et
                                                                   al. Profile control and flooding mechanism and application methods
                                                                   of polymer microsphere[J]. Chemical Engineering of Oil & Gas (石
                                                                   油与天然气化工), 2012, 41(5): 508-511, 540.
                                                               [3]   Wang  Dailiu  (王代流),  Xiao  Jianhong  (肖建洪).  Application  of
                                                                   deep-profile  control  and  displacement  technology  of  cross-linked
                       图 11    注入压力与 PV 数关系                        polymer  micro  ball  system[J].  Petroleum  Geology  and  Recovery
            Fig.  11    Relationship  between  injection  pressure  and  PV   Efficiency (油气地质与采收率), 2008, 15(2): 86-88.
                    number                                     [4]   Han Xiuzhen (韩秀贞), Li Mingyuan (李明远), Guo Jixiang (郭继
                                                                   香),  et al.  Plugging  property  of  linked  polymer  micro-spheres
                 由图 11 可知,ZS-2 微球和 ZS-1 微球初期注入                     dispersed  system[J].  Journal  of  China  University  of  Petroleum
            压力相近,表明它们注入能力基本相当。在后续各                                 (Edition  of  Natural  Science)  (中国石油大学学报:自然科学版),
                                                                   2008, 32(4): 127-129.
            个水驱阶段结束时,ZS-2 微球压力明显高于 ZS-1
                                                               [5]   Wu Xingcai (吴行才), Han Dakuang (韩大匡), Lu Xiangguo (卢祥
            微球,表明 ZS-2 微球在岩心孔隙内中缓膨和封堵能                             国),  et al.  Oil  displacing  mechanism  of  soft  microgel  particle
            力较强。进一步分析认为,二者性能差异的主要原                                 dispersion  in  porous  media[J].  Earth  Science  (地球科学),  2017,
                                                                   42(8): 1348-1355.
            因是,ZS-1 微球制备时由于所需 AM 量较大,反应
                                                               [6]   Wei  Xin  (魏欣), Jia Wenjun  (加文君), Cao Jing  (曹静),  et al.
            釜中搅拌桨不能充分搅拌釜底的 AM 颗粒,使其未                               Preparation of P(AM-AA-AMPS) polymer microspheres by inverse
            能充分溶解,参与聚合反应,导致微球有效成分降                                 emulsion polymerization[J]. Chemical Engineering of Oil & Gas (石
                                                                   油与天然气化工), 2014, 43(5): 539-542.
            低,进而影响缓膨和封堵性能。而 ZS-2 微球采用在                         [7]   Wang Lei (王磊), Xue Rong (薛蓉), Zhao Yunpeng (赵云鹏), et al.
            反应釜外将 AM 预溶一部分水中,并充分搅拌溶解,                              Preparation and properties of core-shell polyacrylamide nanospheres
            再倒入釜中的方法,保证了微球的有效成分,最终                                 [J]. Fine Chemicals (精细化工), 2018, 35(3): 517-524.

            缓膨和封堵性能与室内评价较为接近。因此,推荐                                                           (下转第 1011 页)
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