影響丙烯酰胺堵水劑成膠因素

唐天龍（中石油大慶煉化公司聚合物一廠丙烯酰胺一車間，黑龍江 大慶 163000）

在油田開發(fā)的環(huán)節(jié)中，油井內(nèi)含有大量的水是導致油井生產(chǎn)效率下降的重要因素。在油田開發(fā)的環(huán)節(jié)中，應該完善控水溫油的技術(shù)，借助各類復合材料制作堵水劑。丙烯酰胺堵水劑是一類最常見的堵水劑，其配置非常便利，而且注水的性能非常好，強度很大。但是其成膠的時間非常短，導致施工中難度倍增。為了完善丙烯酰胺堵水劑的配方，提高其堵水的時間，應該對成膠因素進行分析。

1 實驗

1.1 原料和儀器

原料主要采用工業(yè)級的丙烯酰胺，過硫酸鹽。

儀器主要采用恒溫的烘箱和流變儀。

1.2 實驗方法

在進行靜態(tài)成膠實驗的環(huán)節(jié)中，按照比例配置丙烯酰胺堵水劑，將其放在65攝氏度的烘箱中，定期對成膠的情況進行觀察。在進行動態(tài)掃描震蕩的環(huán)節(jié)中，借助流變儀對不同溫度下丙烯酰胺堵水劑成膠的強化過程進行分析，確定好頻率和強度。

2 結(jié)果和討論

2.1 丙烯酰胺堵水劑凍膠體配方各組分對成膠的影響

2.1.1 成膠速度受到主劑用量的干擾

將1-6%的丙烯酰胺堵水劑和0.03%的引發(fā)劑結(jié)合，將其放入到65攝氏度的烘箱中，對成膠的情況進行觀察，采用目測強度代碼的方式對凍膠的強度進行分析。

通過實驗結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)丙烯酰胺堵水劑用量在3%以上都能較好的成膠，當用量在3%～6%時，成膠的時間就會加快，而且成膠的強度也會提升，當丙烯酰胺堵水劑用量大于5%時，成膠的時間一般在2～3小時之間。在對丙烯酰胺堵水劑的經(jīng)濟性進行分析中，應該在注入地層前先進性稀釋。

2.1.2 成膠速度受到引發(fā)劑使用量的干擾

對固定主劑和交聯(lián)劑的用量進行分析，對引發(fā)劑的用量進行控制，將丙烯酰胺堵水劑放置到65攝氏度的烘箱中，對成膠的情況進行觀察。

通過對相關(guān)結(jié)果的分析，可以看出當引發(fā)劑的用量高于0.005%時，成膠的效果非常好，隨著引發(fā)劑用量的增加，成膠的時間越來越快，但是成膠的強度越來越低。通過相關(guān)結(jié)果的分析，引發(fā)劑如果用量過大，就會導致大量自由基的產(chǎn)生，導致加劇反應加快，分子鏈就會變短，凍膠的強度會降低。所以在引發(fā)劑使用中，一定要控制好劑量。

2.1.3 交聯(lián)劑使用的量對成膠速度的干擾

對固定主劑和引發(fā)劑的用量進行確定，觀察成膠的情況，發(fā)現(xiàn)采用4%的丙烯酰胺堵水劑和0.03%的引發(fā)劑形成的交聯(lián)劑的效果比較好。

通過實驗的結(jié)果可以看出交聯(lián)劑的用量和成膠的時間以及強度之間的關(guān)系非常的密切，黨交聯(lián)劑的用量超過0.02%時，成膠的效果非常好，而且強度控制在G級。如果交聯(lián)劑的用量小于0.02%時，溶液會非常粘稠，但是強度不能得到保障。所以，如果交聯(lián)劑的用量非常小，就會導致凍膠的粘稠度不足，而且凍膠的穩(wěn)定性會非常差。

在丙烯酰胺堵水劑和交聯(lián)劑共同使用的環(huán)節(jié)中，隨著用量的不斷增大，成膠時間和強度都會增加，引發(fā)劑對成膠產(chǎn)生反作用，隨著引發(fā)劑使用量的增加，其強度會降低。在對施工成本的經(jīng)濟性進行分析，凍膠的有效性要得到有效的控制。

2.2 對丙烯酰胺堵水劑產(chǎn)生影響的其他因素

2.2.1 丙烯酰胺堵水劑體系凍膠溫度敏感性分析

在采用4%的丙烯酰胺堵水劑和0.02%的引發(fā)劑形成的凍膠體系中，通過動態(tài)的震蕩掃描后，發(fā)現(xiàn)在不同的溫度下，成膠的行為和成膠的強度會發(fā)生很大的不同。

隨著溫度的不斷升高，成膠的時間會變短，這是因為在過硫酸鹽生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中，會產(chǎn)生兩個自由基，當溫度超過55攝氏度時，成膠的時間會非常短，這時需要進行膠體的反復調(diào)節(jié)。

2.2.2 丙烯酰胺堵水劑在不同的酸堿性條件下的成膠效果

當4%的丙烯酰胺堵水劑和0.02的引發(fā)劑共同使用中，該體系在不同的酸性條件下，酸性越強，成膠的時間就越快。如果堿性條件非常強，那么會對成膠的效率產(chǎn)生很大的影響，在堿性條件下，自由基的活性會非常差，丙烯酰胺的聚合反應不夠劇烈。

2.2.3 丙烯酰胺堵水劑體系凍膠在不同的剪切情況下成膠的能力

在采用4%丙烯酰胺堵水劑和0.02%的引發(fā)劑的情況下，分析其在不同的轉(zhuǎn)速下的成膠能力和強度。通過結(jié)果的分析可以看出，不同的剪切力對丙烯酰胺堵水劑的成膠速度產(chǎn)生很大的影響，如果在高剪切條件下，對成膠的速度產(chǎn)生的影響非常大。

3 結(jié)語

在丙烯酰胺堵水劑體系中，隨著用量的提升，成膠時間和強度都會提升，引發(fā)劑使用的越多，成膠的速度就越快，當引發(fā)劑的用量不斷增加時，成膠的效率也會提升。

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