聚丙烯酰胺类堵水剂

聚丙烯酰胺类堵水剂

       用聚丙烯酰胺进行堵水，是油田上应用最经典、最常用的技术方法。其常规方法是根据单个高分子量的聚丙烯酰胺的吸附性质。吸附的聚合物分子在孔壁上形成一个几乎不穿透的层，这样就有效地限制了水流（湿相），而孔隙通道的中心对油气流动（非湿相）保持畅通。该方法的效果直接与吸附层的厚度有关（与孔隙大小相比）。对于高渗透率油藏或裂缝性油藏，水流通道比高分子的大小大一个数量级，因此使得该方法几乎无效。为处理这类情况，已经研制了几种用交联剂的办法。交联剂一般是多价金属离子，可在孔隙通道建立聚合物网络。尽管这样处理能够堵水，但也有失去选择性的风险。实际上，由于孔隙通道中心被聚合物网络占居，非湿相——油气的流动与水一样受到约束。

       一种方法是利用丙烯酰胺—丙烯酸盐共聚物的环形分子在盐水中收缩，在淡水中膨胀的这一特殊性质。无盐时，由同一分子的丙烯酸盐官能团所带的负电荷相互排斥，这就产生了环形分子的膨胀；有盐存在时，小阳离子遮蔽高分子的负电荷，产生收缩。水动力体积的这一变化使HPAM聚丙烯酰胺聚合物在低矿化度盐水中有高的粘滞力，而在高矿化度盐水中此力要小得多。

       这种方法是注入用比油藏盐水更咸的水配制的HPAM聚丙烯酰胺溶液，在这些条件下，聚合物分子的较低膨胀性使得溶液在注入期间有低粘度，而且，在这一收缩状态的HPAM聚丙烯酰胺的吸附性要比膨胀状态的强。因此，在孔壁形成致密的吸附层。在生产过程中，油田低矿化度盐水逐渐稀释高矿化度盐水，使吸附的聚合物层膨胀。这样，就有效地限制了地层中的盐水产出，同时，油气流动仍能继续穿过孔道中心。

       另外一种方法和上述方法在原理上很相似，也是注入收缩状态的聚合物，然后在生产过程中产生膨胀。差别是这种方法是用非离子聚丙烯酰胺（PAM），而不是阴离子聚丙烯酰胺，而且吸附的聚合物的膨胀是通过膨胀剂化学处理产生，而不是用的矿化度梯度原理。对于油藏地层水矿化度高的油田，必须采用这种方法进行堵水。并且可用任何现用的盐水进行聚合物溶解和注入，不管盐水矿化度是多少。实际上聚丙烯酰胺分子的非离子特性使其几乎对盐水没有敏感性，与上述方法用的阴离子聚丙烯酰胺相比，溶液的粘度是减少的，在油藏岩石上的吸附作用是增加的。

       聚丙烯酰胺是最常用的一种堵剂，其他堵剂也基本是它的改性产品或衍生物。

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