Kinas oljefelt til havs er først og fremst avhengig av vanninjeksjon for utvikling. De fleste av de viktigste oljereservoarene har gått inn i et "dobbelt høyt stadium" preget av høyt vanninnhold og høy utvinningsgrad. På grunn av faktorer som sterk reservoarheterogenitet og høy råoljeviskositet, kombinert med generisk sandkontroll og aggressive produksjons- og injeksjonsmetoder, blir heterogeniteten til reservoarene ytterligere forverret under vanninjeksjonsutvikling. Utviklingen av vannkanalisering utvides også gradvis, noe som fører til en rask økning i vannkutt og en nedgang i utvinningsgrad, med utvinningsytelsen som gradvis forverres. Det er et økende behov for effektive forvaltningstiltak for høyt vanninnhold.
Profilkontrollteknologi er en kjerneteknologi for å øke utvinningen i offshore oljefelt. For øyeblikket inkluderer profilkontrollsystemene som brukes i offshore oljefelt hovedsakelig gel-baserte, partikkelbaserte- og olje-fortrengende systemer, som har blitt mye brukt i høy-vann-skjærende oljefelt i Bohaihavet, og oppnår visse effekter i å øke oljeproduksjonen og redusere vann. Blant dem er partikkelbaserte-systemer, primært polymermikrosfærer, mest egnet for offshorereservoarer med middels-lav og lav permeabilitet. Deres pluggestyrke påvirkes i stor grad av konsentrasjon, noe som begrenser rekkevidden av reservoarer de kan brukes i. Polymergeler er for tiden det mest brukte og mest anvendelige offshore-profilkontrollsystemet nasjonalt og internasjonalt. Imidlertid påvirkes polymergeler lett av uheldige faktorer som veggadsorpsjon og skjæring nær-brønnhull, noe som gjør det vanskelig å transportere dem dypt inn i reservoaret for å forbedre dypprofilkontrollen. De er ikke egnet for reservoarer med høy-permeabilitet med sterk vannkanalisering og kraftige injeksjons{15}}produksjonsforhold. Mange forskere har hovedsakelig arbeidet med kjemisk modifisering av polymerer ved å introdusere store sidegrupper, stive sidegrupper eller varme- og salt-bestandige monomerer for å oppnå krav til saltmotstand, skjærmotstand og forbedret termisk stabilitet. Imidlertid møter de vanligvis vanskeligheter som høy hovedmiddelkonsentrasjon, lang oppløsningstid og betydelig økte kostnader.
I tillegg, for å forsinke kryss-og oppnå dyp profilkontroll med høyvann-kuttede oljefeltgeler, kontrollerer forskere hovedsakelig geleringshastigheten ved hjelp av metoder som mikroinnkapsling av tverrbindere eller emulsjonsbelegg av kryss-. Disse metodene har imidlertid kort holdbarhet og høye transportkostnader, noe som ikke bidrar til-operasjoner på stedet i oljefelt til havs. For å løse disse problemene ble et belagt,-profilkontrollsystem med langsom frigjøring utarbeidet ved bruk av invers emulsjonspolymerisering. Nedbrytbare tverrbindingsmonomerer og funksjonelle monomerer ble innkapslet og polymerisert i kjernelaget av polymermikrosfærer, mens det organiske tverrbindingsmidlet ble modifisert på polymerskalllaget. Profilkontrollsystemet injiseres i formasjonen i form av polymermikrosfærer; under formasjonsforhold gjennomgår gelfasen i polymermikrosfærene faseseparasjon på grunn av volumekspansjon, frigjør lineære polymerer og gjennomgår sekundær selv{12}}tverrbinding for å danne en gelnettverksstruktur. Fortyknings- og frigjøringsprosessen til systemet ble systematisk karakterisert ved hjelp av mikroskopi, transmisjonselektronmikroskopi (TEM), kjernemagnetisk resonans (NMR) spektroskopi og Fourier-transform infrarød (FTIR) spektroskopi. Kjernesimuleringseksperimenter ble utført for å evaluere injeksjonsytelsen og pluggingsevnen i målblokken, med sikte på å gi et teoretisk grunnlag og praktisk grunnlag for{16}}pilottester på stedet.
1. Klargjøring av belagt kontrollert-frigjøring og profil-justeringssystem
Tilsett først hvit olje og emulgatorene Tween-80 og Span-80 i en tre-halset kolbe, varm opp og rør for å danne oljefasen; rør og bland monomerene AM og AA jevnt, nøytraliser med NaOH til en pH på 7–8 for å danne vandig fase 1; tilsett vandig fase 1 dråpevis inn i oljefasen og emulger raskt, pass N2 i 30 minutter, tilsett deretter V-50 sakte og reager ved 60 grader i 1,5 timer for å danne det indre kjernelaget av fortykningspolymeren; rør og bland monomerene AM, AA og PEGDA jevnt, nøytraliser med NaOH til en pH på 7–8 for å danne vandig fase 2, tilsett vandig fase 2 dråpevis inn i oljefasen og emulger raskt, pass N2 i 30 minutter, tilsett deretter langsomt V-50 og reager ved 60 grader i 2 timer for å danne tverrbindingslaget; til slutt tilsett den organiske tverrbinderen SZ, slik at den delvis polymeriseres med amidgruppene på mikrosfærens ytre skall, og til slutt danner det belagte profileringssystemet med kontrollert frigjøring.
2. Konklusjon
Ved å bruke invers emulsjonspolymerisasjon polymeriserer monomerene AM og AA for å danne kjernelaget av polymermikrosfærer. Tverrbindingsmidlet PEGDA og de funksjonelle monomerene AM og AA belegger deretter kjernen for å danne det ytre skalllaget av polymermikrosfærer. En organisk tverrbinder SZ blir deretter modifisert på polymerskalllaget for å oppnå et belagt kontrollsystem for vedvarende-frigjøringsprofil. Systemet med 40 % AA-innhold har optimal viskositet; ved å justere mengden av kryssbindingsmiddel PEGDA (0,005 %–0,300 %), kan en kontrollerbar frigjøringsperiode på 1–7 dager oppnås for profilkontrollsystemet.
Med økningen i temperatur og mineralisering viser frigjøringshastigheten til fortykningskomponentene en oppadgående trend; i mellomtiden bidrar en økning i skjærhastigheten til systemaggregering, og øker dermed systemets viskositet, men det har liten effekt på frigjøringen av fortykningskomponentene. Tatt i betraktning både geleringstid og etter-geleringsviskositet, viser 2 % høy-tverrbinder SZ optimal effekt.
Polymermikrosfærene i dette profilkontrollsystemet har en initial median partikkelstørrelse på 0,9 μm, sveller og frigjør viskositet-økende komponenter innen 1–7 dager, danner en stabil nettverksstruktur på 14 dager og kan opprettholde strukturell integritet innen 30 dager. Under injeksjonsfasen er motstandsfaktoren til dette profilkontrollsystemet<5. After injecting 0.5 PV and aging, a gradient blockage is formed: the residual resistance factors at the injection end, middle, and deep section reach 18, 8, and 5, respectively, demonstrating good deep profile control capability.
