HT2002型高温预聚体交联剂

一、产品简介

近年来，应用于中低温油藏（70℃以下）的深部调驱技术发展得很快，并在油田得到了广泛应用。但应用于高温油藏（70℃以上）的深调技术发展相对较慢，这主要是由于高温聚合物和高温交联剂产品发展较慢，因此，制约了高温油藏（70℃以上）的深部调驱技术的发展。目前，许多油田仍使用50年代毒性较大的酚醛交联剂和一些毒性较低的替代物。尽管酚醛体系能用于高温油藏环境，但由于化学剂挥发性严重，对环境和操作人员都有严重影响，并且，反应能力低，使用剂量大，国家环保部门已明确禁止在注入水中使用酚醛物质，因此，需要一种廉价无毒的替代产品。HT-2002型高温预聚体有机交联剂是中国石油勘探开发研究院采收率所针对高温油藏（70～125℃）研制开发的，主要用于深部调剖和流体深部转向技术。在高温条件下，该交联剂与聚丙烯酰胺反应活性高，使用浓度低，无毒无味，对环境和工作人员无伤害，易于操作。

通过进行聚合物浓度、交联剂用量也就是聚交比对成胶体系成胶性能影响的研究，筛选出适合的聚合物浓度范围，聚交比范围确定出了高温可动凝胶配方体系的基本配方。

二、产品指标

HT-2002高温调剖交联剂由主辅两剂HT－2002A、HT－2002B组成。HT-2002高温交联剂产品性质符合中国石油天然气集团公司颁发的油田化学剂使用标准，分析方法见产品质量标准。其具体指标见下表。

表一：HT-2002高温调剖交联剂的理化指标

产品理化指标 外观： 比重： 酸碱度： 含量：% 水分% 重金属含量mg/l 水不溶物% 三、产品特点 HT-2002高温调剖交联剂由主辅两剂组成：主剂为HT－2002A是一种有明确化学结构的产品，名称为：3,5,3’,5’,－四羟甲基－4,4’－二羟基苯基甲烷，溶于水和乙醇，熔点144-146℃，在空气中有较好的稳定性。结构通式如下： HT-2002A 黄色液体 0.95-1.00 pH 4-6 40±1 6 <20 <0.4 HT-2002B 白色固体 / 酸性 98±1 1.5 <20 <0.4

辅剂为HT－2002B，是一种促胶剂，主要调节成胶反应时间，根据使用环境调节用量，不能单独使用。该剂为白色固体产品，含量为98%。

凝胶体系在常温下配置，溶液在常温下稳定，不会成胶。成胶时间2～5天可调。 HT-2002高温调剖交联剂影响条件的研究如下： 1、聚/交比对成胶性能的影响

首先用清水配制1000mg/L的DQ3500聚合物溶液，在固定聚合物浓度不变的条件下，加入不同量交联剂，搅拌均匀后，测定体系粘度，然后将其放入75℃烘箱中，不同时间取样测定其粘度值，以考察聚/交比变化即交联剂浓度的变化对体系成胶性能的影响。

实验结果见表二。实验数据表明，聚合物和交联剂的配比为4/1～1/1均能形成良好的凝胶体系。聚/交比太大即1/1时，30天后会出现部分脱水现象，但聚/交比太小即6/1时，凝胶强度有所减弱，因此，聚/交比为4/1～2/1范围较为合适。由于现场配制各方面条件可能达不到实验室的水平，可以考虑交联剂用量适当大一些，因此，在实际应用过程中可以控制在2/1会更好一些。

表二：聚/交比变化对成胶性能的影响 配方组成 粘度（mPa.s） 聚合物浓度 /交 (%) 始 1/1 聚初天 <33天 3515天 0天 3330天 26 1000 100 5000 8900 5200 0500 0500* 2<222111000 /1 100 6500 8000 3000 9500 7300 3<222211000 /1 100 5000 6500 2500 0000 5800 1000 4/1 <22111100 1000 0000 8200 6500 2000 6<18600 5200 3300 11000 /1 100 1000 900 *表示凝胶出现部分脱水现象 2、聚合物浓度对成胶性能的影响 选用DQ3500聚合物，采用清水配制聚合物体系，在聚合物与交联剂的配比为2/1不变的条件下，考察了不同聚合物浓度对凝胶成胶性能的影响，结果见表三。结果表明，DQ3500聚合物浓度在400~1500 mg/L范围内都可以形成良好的可动凝胶体系，聚合物浓度越高，可动凝胶的成胶强度也越大。尽管在75℃条件下，聚合物的最低成胶浓度为400mg/L，但是对于高温油藏，为了保证现场实施效果，配制凝胶体系的聚合物的基本浓度应控制得相对高一些以确保地下效果，因此，聚合物的最低浓度应控制到600mg/L。现场应用时，可以根据注入情况通过聚合物的浓度和聚交比来调节可动凝胶的强度，从而达到凝胶的强弱可控。 表三：聚合物浓度变化对成胶性能的影响 配方组成 粘度（mPa.s） 聚合物浓度(%) /交 始 2/1 聚初天 <3800 513天 5500 155天 6500 1130天 0天 5200 946 400 100 200 2<600 /1 100 800 2<85000 3800 2000 850 2111800 /1 100 500 2<21000 5600 3200 0500 22111000 /1 100 5500 7000 3000 9500 2300 2<232211500 /1 200 0000 2000 9500 5800 8000 3、高温可动凝胶体系物模研究 采用双管非均质模型进行不同强度的可动凝胶物理模拟实验,以考察在静态条件下成胶效果较好的可动凝胶体系在物理模型中的驱油效。双管物模实验程序：单管分别水测渗透率－单管分别饱和原油－双管并联水驱－双管并联聚合物驱－双管并联转水驱。

实验结果见表四，采用聚合物浓度为1000mg/L和1200mg/L，聚交比为2/1的可动凝胶体系可以分别提高采收率15％和18%。因此，实验表明，可动凝胶对非均质油层的低渗层的残余油的启动能力较聚合物强。而且，可动凝胶驱后高低渗层的流量有较明显的变化，低渗层流量有较大幅度的提高。

表四：双管并联模型可动凝胶驱效果（实验温度75℃）

水测 并模型编号 型 联 率 模10－3μm2 高渗 低渗 总平均 高渗 低渗 总平均 四、产品应用 通过上述对聚合物浓度、交联剂用量也就是聚交比对成胶体系成胶性能影响的研究，确定HT2002型高温预聚体交联体系的配方如下： 聚合物浓度：400～2000mg/L（聚合物分子量：>1700万），交联剂浓度：200～1000mg/L。该体系不需调节pH，地面粘度：<200mPa.s，成胶后粘度：>10000mPa.s。成胶时间2～5天可调。HT2002型高温预聚体调驱体系应用条件如下： 渗透含油 饱和度 ％ 收率 ％ 53.5 P=1000mg/L聚/1 49 76.9 1交:2/1 5.5 0.2pv 323 77.9 34.5 54.1 7.9 31.0 P=1200mg/L 聚/交:2/1 0.2pv 9 2 35.5 48.9 6 17.3 62.49.8 14.3 34.8 18.3 驱 累采注入量 采收率% 64.8 采收率% 10.积 高 提水聚合物驱 596 78.8 585 79.2 8.1 2 43 77.5 27.314 78.4 油藏温度：70℃～125℃，油藏渗透率：20～3000×10－3um2，水源：油田清水或污水。

该产品通过调节聚合物和交联剂的浓度可以配制成一系列强弱不同的凝胶体系，满足于油田浅调措施的堵水、调剖作业和深调措施的深部调驱作业，有效地改善注入水的波及体积，提高注水开发油田高含水后期的采收率。已经在华北油田、长庆油田等油田成功的应用，起到了良好的封堵与深度调驱作用。

五、包装与储存

用25kg聚丙烯桶包装。储藏在干燥、通风的仓库中，温度保持在35℃以下。防止日晒雨淋。

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