油田开采中耐温可降解暂堵剂的研发和性能探讨

刘少克（东北石油大学 提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江 大庆 163318）

油田开采中耐温可降解暂堵剂的研发和性能探讨

刘少克（东北石油大学 提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江 大庆 163318）

由于耐温可降解暂堵剂是采油过程中非常重要的一项应用，也是提高石油采收率的重要手段，因此耐温可降解暂堵剂的研发对于油田开采工作而言就是雪中送炭，保证耐温可降解暂堵剂的性能对于提高石油采收率而言就是锦上添花。本文旨在研究探讨油田开采中耐温可降解暂堵剂的研发及其性能，并对耐温可降解暂堵剂进行概述，以期能够提高油田开采中的石油采收率。

油田开采；耐温可降解暂堵剂；研发；性能

我国从文化、科技、经济相对落后发展至今历经了数次重大改革，中国早已发生了翻天覆地的变化。石油开采在近些年来获得了快速有效的发展，我国的石油开采量也越来越大。耐温可降解暂堵剂在石油开采当中具有重要的作用，不仅能够提升石油采收率，还能使得各种采油环节顺利进行。因此，本文对耐温可降解暂堵剂进行了概述，并且分析了耐温可降解暂堵剂的研发与性能，以供相关石油采收工作者鉴阅或指点。

1 耐温可降解暂堵剂概述

耐温可降解暂堵剂可增加石油采收率。在采收石油的过程中，先将耐温可降解暂堵剂混进压裂液之中，再使其流入油层内部，然后对高渗层进行暂堵，使得压裂液可以流向低渗层，使得其他油层免受化学剂的伤害。耐温可降解暂堵剂的应用范畴较广，无论是试油、防砂、注水，还是压裂酸化、生产，都可以发挥暂堵目标层的作用。如果采油区开采深度较大、注水比较高，或者漏失比较严重，那么采油过程当中对于耐温可降解暂堵剂的要求就相对较高。例如，暂堵剂的耐温程度应在120℃到180℃之间，冻胶承压力在4MPa以上，稳定维持时间应在3到10h之间，能在两个工作日自行降解的降解率大于96%。耐温可降解暂堵剂的高分子聚合物合成主要分为人工合成、天然改性聚合物、生物高分子聚合物等三种合成方法，但是只有人工合成应用范围较为广泛［1］。

2 探讨油田开采中耐温可降解暂堵剂的研发

2.1 研发原料与设备

在研发耐温可降解暂堵剂前，要将研发原料与设备配备齐全。研发耐温可降解暂堵剂需要若干个暂堵剂样品、清水、已稀释的20%HCI溶液、反应釜、干燥箱和电子天平、氮气罐、电磁搅拌器。

2.2 冻胶的研发

一般研发冻胶采用的是水溶液聚合法。首先，将研发原料按序以一定的比例放入水溶液当中，使其产生聚合反应；其次，每种研发原料需要搅拌到完全溶解之后才能加入其它的原料，并且搅拌好的粘稠液需要放置于干燥箱内进行加温即可。

2.3 研究冻胶形成时间及温度

研究冻胶形成时间及温度比较复杂，首先，将合成好的冻胶分成若干等分，并在空气中将其分别搅拌10min、30min、60min、120min、240min、300min、720min；其次，将搅拌时间不等的冻胶放于干燥箱中分别以50℃、60℃、70℃、80℃和90℃进行加温60min、120min、240min和360min；最后，对不同配方的冻胶形成时间及温度进行研究，并得出各不相同的结果、结论。

2.4 暂堵剂重要成分研究

暂堵剂颗粒是暂堵剂的重要成分，它具有携带型强、配伍性高的特点。暂堵剂颗粒按照粒径可分为0～1mm、1～2mm、2～5mm和5～8mm四种类型，一般情况下，675ml冻胶烘干之后能得到15颗暂堵剂颗粒，并且这些颗粒在遇水之后又会恢复成烘干前的冻胶状态。

2.5 多种冻胶配方的粘弹性表现

对于多种冻胶配方的粘弹性表现，我们做了一个专门的研究。研究当中采用了6种冻胶配方，并进行了54次配比实验，最终均可形成具有粘弹性的冻胶，其中有52个样品具有较高的封堵性，有24个样品在120℃到180℃的环境中可降解。

3 探讨油田开采中耐温可降解暂堵剂的性能

3.1 溶解性分析

将冻胶和暂堵剂颗粒放入油浴装置、清水或者酸液当中进行加热，其溶解程度不尽相同。虽然有些和冻胶和暂堵剂颗粒可以达到100%溶解，溶解效果无法判定，但是暂堵剂颗粒的油溶性并不强，其水溶性、酸溶性却非常高。

3.2 耐温性分析

耐温可降解暂堵剂的耐温性研究至关重要。首先，利用电子天平秤取出4g暂堵剂颗粒，并置于反应釜之中，然后兑入20%HCI溶液25ml，最后送入干燥箱进行加热；其次，加热方式是分别以100℃加热2h，以120℃加热4h，以140℃加热6h，以160℃加热8h，以180℃加热24h；最后，加热烘干之后，将暂堵剂颗粒从干燥箱取出，并对其颜色和残留物进行观察，最终总结其耐温性。

3.3 耐温残渣检测

耐温残渣检测是一项重要措施。如果检测发现残留物属于粘稠状或液状，那么就属于无残渣；如果残留物在高温下破胶，并且具有沉淀物，那么也属于无残渣，将液体过滤出来，将沉淀物质放入电子天平中进行秤重；如果残留物属于一团粘稠物质，那么就属于有残渣，需要称量出粘稠物质的重量。

3.4 膨胀性分析

膨胀性实验非常简单，只需要随机选取5个暂堵剂颗粒样品进行即可。首先，利用电子天平秤取出5个0.5g的暂堵剂颗粒样品，并将其置于滤网带当中；其次，将放有暂堵剂颗粒样品的滤网带放入烧杯，并秤取出质量M1；最后，将烧杯里的水滤出，秤出烧杯、粉末、布袋与吸水总质量M2。此外，粉末质量是M0，膨胀倍率计算方法为W=（M2-M1）/M0。

3.5 悬浮性分析

耐温可降解暂堵剂在清水中不进行搅拌会下沉，如果利用玻璃棒进行搅拌，那么耐温可降解暂堵剂就能够在清水中悬浮，并且悬浮性很强。

4 结语

耐温可降解暂堵剂具有提高石油采收率的作用，只有对耐温可降解暂堵剂的原料、冻胶、冻胶形成时间及温度、暂堵剂重要成分和多种冻胶配方的粘弹性表现进行研究，才能正确的研发出耐温可降解暂堵剂；只有对耐温可降解暂堵剂的溶解性、耐温性、膨胀性、悬浮性和耐温残渣检测进行分析，才能真正保证耐温可降解暂堵剂的性能，并真正提高石油采收率。

［1］丁宇.油田开采中耐温可降解暂堵剂的研发和性能研究［D］.中国地质大学（北京），2015.

作者信息：刘少克（1990-），男，在读研究生，研究方向：提高原油采收率