Page 209 - 《精细化工》2023年第1期
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第 1 期 孙 新，等: 含油污泥凝胶体系的研制及性能评价 ·201·
生大量含油污泥。 地层水通过井筒进入地面输送装置，进入联合
调剖堵水技术是提高采收率的关键，目前，调 站进行简单处理，作为油田注入用水等。本研究使
剖堵水剂种类繁多，常用的有泡沫类、水泥类、颗 用的哈拉哈塘油田地层水取自联合站经过简单过滤
粒类、树脂类、沉淀无机盐类、聚合物凝胶类等 [1-3] ， 处理后的外输水。
基本能满足常规油藏的堵水需求。但传统的调剖堵 JJ-1A 型数显增力电动搅拌器，常州市西城新锐
水剂具有难以适应油藏高温高盐环境、见效慢、有 仪器厂； FTIR-560 傅里叶变换红外光谱仪，美国尼
效期短、成本高、易造成储层伤害的缺点 [4-6] ，无法
高力公司；HAAKE MARSⅢ型流变仪，德国 Thermo
满足油田调剖堵水要求，亟需研究出耐高温耐盐的
Fisher 公司；Quanta 200F 场发射环境扫描电子显微
高效调剖剂。含油污泥具有耐温耐盐、耐剪切性，
镜，荷兰 FEI 公司；Delsa Nano 激光粒度仪，济南
与地层有良好配伍性的特点，被应用于调剖堵水， 微纳科技有限公司；突破压力评价装置 [15] ，自主研
成为专家学者研究的热点，辽河、中原、长庆等油
田均已开展相应研究及应用 [7-12] 。黄战卫 [13] 通过在 发（见图 1）；2PB00C 往复柱塞平流泵，北京卫星
制造厂；M352996 岩芯驱替装置，江苏海安科研仪
含油污泥中加入新型乳液聚合物、交联剂，制备了
含油污泥凝胶调堵剂，具有耐剪切性、优异的封堵 器有限公司；FD-1A-50 冷冻干燥机，北京博医康实
性能，但其仅适用于 100 ℃以下油藏，具有一定局 验仪器有限公司；50 mL 定制安瓿瓶，北京玻璃仪
限性。陈思雅等 [14] 通过对分散剂、悬浮剂、交联剂 器厂。
等进行筛选得到了含油污泥调堵体系，进行现场实 1.2 实验方法
验后，油井注入压力升高，含水率降低，但使用金 1.2.1 含油污泥组分分析方法
属离子交联剂成胶时间短，难以进行深部调剖。 含油污泥含水率根据 GB/T 8929—2006 进行测
针对哈拉哈塘油田的油藏特点，本文在未处理 定。含油率的测定采用索氏提取法，脱水后的含油
含油污泥中加入地层水和非离子型耐高温聚丙烯酰 污泥利用索氏提取器进行循环提取，溶剂采用二甲
胺 NWX-1 得到含油污泥聚合物基液，再加入改性 苯，直至虹吸管液体呈现无色透明。含油率（%）
单体，来增强体系的耐温耐盐性能，最后加入交联 按式（1）进行计算：
剂、引发剂、增强剂得到耐温耐盐含油污泥凝胶体
含油率 /% (m m ) / m 100 （1）
系新配方。耐高温聚合物与交联剂发生交联反应形 2 3 1
式中：m 1 为含油污泥总质量，g；m 2 为脱水含油污
成凝胶的三维网状结构，剩余的游离改性单体在引发
泥的质量，g；m 3 为脱水脱油含油污泥的质量，g。
剂的作用下先发生聚合反应，后发生交联反应，使凝
固含量按式（2）进行计算：
胶的网状交联结构更加密集，最后使用增强剂提升
固含 / % 100%量 含水率 含油率 （2）
凝胶体系的成胶强度。该体系的研制对哈拉哈塘油
田提高水驱采收率、持续稳产具有重大的意义。 用去离子水将脱水脱油后的含油污泥泥质颗粒
配制成质量分数为 1%的悬浮液，采用激光粒度仪对
1 实验部分 含油污泥泥质颗粒粒径大小及粒径分布进行测试。
1.2.2 含油污泥凝胶体系静态性能评价
1.1 试剂与仪器
1.2.2.1 含油污泥凝胶体系配制方法
哈拉哈塘油田含油污泥；非离子型耐高温聚丙烯
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酰胺 NWX-1，相对分子质量 6.0×10 ，工业级，河南 聚丙烯酰胺基液的配制：称取 97 g 油田地层水，
放入烧杯中利用数显增力电动搅拌器搅拌，同时缓
天恒净水材料有限公司；酚醛树脂，相对分子质量
134，工业级，广州翔博生物科技有限公司；2-丙烯酰 慢加入 3 g 非离子型耐高温聚丙烯酰胺 NWX-1，防
胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、过硫酸钾，分析纯，上海 止因加入太快而产生鱼眼现象。搅拌 2 h 后用保鲜
麦克林生化科技有限公司；325 目未改性亲水蒙脱土， 膜密封，在室温下熟化 24 h 待用。
工业级，江苏天行新材料有限公司；实验用水为哈拉 称取 47.59 g 油田地层水，依次加入含油污泥
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哈塘油田地层水，矿化度为 2.11×10 mg/L，地层水主 20 g（质量分数为 20%）、AMPS 5 g（质量分数为
要离子组成如表 1 所示。 5%），搅拌至单体溶解后，维持搅拌状态同时缓慢
加入上述聚丙烯酰胺基液 26.7 g（质量分数为
表 1 地层水离子组成
Table 1 Formation water ion composition 0.8%）、交联剂酚醛树脂 0.2 g（质量分数为 0.2%）、
2+
2+
离子 Na + K + Ca Mg SO 4 2– Cl – HCO 3– 增强剂 325 目未改性亲水蒙脱土 0.5 g（质量分数为
质量浓度/ 34400 1540 9120 454 188 104000 313 0.5%），最后加入引发剂过硫酸钾 0.01 g（质量分数
（mg/L） 为 0.01%），搅拌均匀得到含油污泥凝胶体系。
