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水玻璃在油田堵水中的應用

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水玻璃在油田堵水中的應用

發布日期:2019-06-19 作者: 點擊:

  水玻璃在油田堵水中的應用

一、常用的油田堵水劑有哪些及配備其配制方法

  ?學會幾種堵水劑的制備方法。? 2.?掌握幾種堵水劑的形成機理及其使用性質。?

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  二、實驗原理? 堵水劑是指從油、水井注入地層,能減少地層產出水的物質。從油井注入地層的堵水劑稱油井堵水劑(或簡稱堵水劑),從水井注入地層的堵水劑稱為調剖劑。常用的堵水劑有凍膠型堵水劑、凝膠型堵水劑、沉淀型堵水劑和分散體型堵水劑,這些堵水劑的形成機理和使用性質各不相同。?

  ?凍膠型堵水劑? 凍膠(如鋯凍膠)是由高分子(如HPAM)溶液轉變而來,交聯劑(如鋯的多核羥橋絡離子)可以使高分子間發生交聯,形成網絡結構,將液體(如水)包在其中,從而使高分子溶液失去流動性,即轉變為凍膠。? 鋯凍膠是油田常用的凍膠型堵水劑。鋯凍膠是由鋯的多核羥橋絡離子與HPAM?中的羧基發生交聯反應而形成的。體系的pH?值可影響多核羥橋絡離子的形成及HPAM?分子中羧基的量,因此,pH?值可影響鋯凍膠的成凍時間和凍膠強度。? 2.?凝膠型堵水劑? 凝膠是由溶膠轉變而來。當溶膠由于種種原因(如電解質加入引起溶膠粒子部分失去穩定性而產生有限度聚結)形成網絡結構,將液體包在其中,從而使整個體系失去流動性時,即轉變為凝膠。油田堵水中常用的是硅酸凝膠。硅酸凝膠由硅酸溶膠轉化而來,硅酸溶膠由水玻璃(又名硅酸鈉,分子式Na2O?mSO2)與活化劑反應生成。活化劑是指可使水玻璃先變成溶膠而隨后又變成凝膠的物質。鹽酸是常用的活化劑,它與水玻璃的反應如下:? Na2O?mSiO2?+?2HCl?→?H2O?mSiO2?+?2NaCl? 由于制備方法不同,可得兩種硅酸溶膠,即酸性硅酸溶膠和堿性硅酸溶膠。這兩種硅酸溶膠都可在一定的條件(如溫度、pH?值和硅酸含量)下,在一定時間內膠凝。評價硅酸凝膠堵水劑常用兩個指標,即膠凝時間和凝膠強度。膠凝時間是指硅酸體系自生成至失去流動性的時間。凝膠強度是指凝膠單位表面積上所能承受的壓力。?

  3.?沉淀型堵水劑? 沉淀型堵水劑由兩種可反應產生沉淀的物質組成。水玻璃-氯化鈣是油田Z常用的沉淀型堵水劑,它通過如下反應產生沉淀:?Na2O?mSiO2?+?CaCl2?→?CaO2?mSiO2?+?2NaCl?

  4.?懸浮體型堵水劑? 懸浮體是指溶解度極小但顆粒直徑較大(大于10-5cm)的固體顆粒分散在溶液中所形成的粗分散體系。分散體系中的固體顆粒可以在多孔介質的喉道處產生堵塞作用。油田中常用的分散體型堵水劑是粘土懸浮體型堵水劑。粘土懸浮體中的粘土顆粒可用聚合物(如HPAM)絮凝產生顆粒更大、堵塞作用更好的絮凝體堵水劑。絮凝是聚合物(HPAM)在粘土顆粒間通過橋接吸附形成。


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