Ķīnas naftas atradņu jūrā attīstība galvenokārt ir atkarīga no ūdens iesmidzināšanas. Lielākā daļa galveno naftas rezervuāru ir nonākuši “dubultā augstā stadijā”, ko raksturo augsts ūdens saturs un augsta atgūšanas pakāpe. Tādu faktoru dēļ kā spēcīga rezervuāra neviendabīgums un augsta jēlnaftas viskozitāte, apvienojumā ar vispārēju smilšu kontroli un agresīvām ražošanas un iesmidzināšanas metodēm, ūdens iesmidzināšanas izstrādes laikā rezervuāru neviendabīgums vēl vairāk saasinās. Arī ūdens novirzīšanas attīstība pakāpeniski paplašinās, izraisot strauju ūdens samazināšanās pieaugumu un atgūšanas ātruma samazināšanos, pakāpeniski pasliktinot ieguves veiktspēju. Pieaug pieprasījums pēc efektīviem augsta ūdens satura pārvaldības pasākumiem.
Profila kontroles tehnoloģija ir galvenā tehnoloģija, lai uzlabotu atgūšanu jūrā esošajos naftas atradnēs. Pašlaik atklātā jūrā esošās naftas atradnēs izmantotās profilu kontroles sistēmas galvenokārt ietver gēla-, daļiņu- un naftas-izspiešanas sistēmas, kuras ir plaši izmantotas Bohai jūras naftas atradnēs ar augstu-ūdens-nogriezni, panākot noteiktus rezultātus, palielinot naftas ieguvi un samazinot ūdens daudzumu. To vidū sistēmas, kuru pamatā ir daļiņas, galvenokārt polimēru mikrosfēras, lielākoties ir piemērotas atklātā jūrā esošajiem rezervuāriem ar vidēji zemu un zemu caurlaidību. To nosprostošanās spēku lielā mērā ietekmē koncentrācija, ierobežojot rezervuāru klāstu, kuros tos var izmantot. Polimēru gēli pašlaik ir visbiežāk izmantotā un visplašāk izmantojamā ārzonas profilu kontroles sistēma vietējā un starptautiskā mērogā. Tomēr polimēru gēlus viegli ietekmē tādi nelabvēlīgi faktori kā sieniņu adsorbcija un tuvu{12}}urbuma bīde, kas apgrūtina to transportēšanu dziļi rezervuārā, lai uzlabotu dziļuma profila kontroli. Tie nav piemēroti augstas{14}}caurlaidības rezervuāriem ar spēcīgu ūdens novadīšanu un spēcīgu injekcijas{15}}ražošanas apstākļiem. Daudzi pētnieki galvenokārt ir strādājuši pie polimēru ķīmiskas modifikācijas, ieviešot lielas sānu grupas, stingras sānu grupas vai karstumizturīgus{17}} un sāls-izturīgus monomērus, lai sasniegtu prasības attiecībā uz sālsizturību, bīdes izturību un uzlabotu termisko stabilitāti. Tomēr tie parasti saskaras ar tādām grūtībām kā augsta galvenā līdzekļa koncentrācija, ilgs šķīšanas laiks un ievērojami palielinātas izmaksas.
Turklāt, lai aizkavētu šķērssaistīšanu un panāktu dziļu profila kontroli, izmantojot augstas ūdens-slīpēšanas naftas atradņu gēlus, pētnieki galvenokārt kontrolē želejas ātrumu, izmantojot tādas metodes kā šķērssaistītāju mikrokapsulēšana vai šķērssaistītāju emulsijas pārklājums. Tomēr šīm metodēm ir īss glabāšanas laiks un augstas transportēšanas izmaksas, kas neveicina darbību uz vietas naftas atradnēs jūrā. Lai risinātu šīs problēmas, tika sagatavota pārklāta, lēnas -izdalīšanās profila kontroles sistēma, izmantojot apgrieztās emulsijas polimerizāciju. Sadalāmie šķērssaistošie monomēri un funkcionālie monomēri tika iekapsulēti un polimerizēti polimēru mikrosfēru serdes slānī, savukārt organiskā šķērssaistošā viela tika modificēta uz polimēra apvalka slāņa. Profila kontroles sistēma tiek ievadīta veidojumā polimēru mikrosfēru veidā; veidošanās apstākļos gēla fāze polimēru mikrosfērās tiek atdalīta, pateicoties tilpuma paplašināšanai, atbrīvojot lineārus polimērus un sekundāro pašsavienojumu, veidojot gēla tīkla struktūru. Sistēmas sabiezēšanas un atbrīvošanās process tika sistemātiski raksturots, izmantojot mikroskopiju, transmisijas elektronu mikroskopiju (TEM), kodolmagnētiskās rezonanses (NMR) spektroskopiju un Furjē -transformācijas infrasarkano (FTIR) spektroskopiju. Tika veikti simulācijas pamateksperimenti, lai novērtētu tā iesmidzināšanas veiktspēju un iespraudšanas spēju mērķa blokā, lai nodrošinātu teorētisku pamatu un praktisku pamatu -pilottestiem uz vietas.
1. Pārklātas kontrolētās-atlaišanas un profila-regulēšanas sistēmas sagatavošana
Vispirms trīs kaklu kolbā pievienojiet balto eļļu un emulgatorus Tween-80 un Span{21}}80, uzkarsējiet un samaisiet, lai izveidotu eļļas fāzi; samaisa un vienmērīgi samaisa monomērus AM un AA, neitralizē ar NaOH līdz pH 7–8, veidojot 1. ūdens fāzi; eļļas fāzē pa pilienam pievieno 1. ūdens fāzi un ātri emulģē, 30 minūtes izlaiž N2, tad lēnām pievieno V-50 un 1,5 stundas reaģē 60 grādos, veidojot biezinošā polimēra iekšējo serdes slāni; vienmērīgi samaisiet un samaisiet monomērus AM, AA un PEGDA, neitralizē ar NaOH līdz pH 7–8, lai izveidotu 2. ūdens fāzi, 2. ūdens fāzi pa pilienam pievienojiet eļļas fāzei un ātri emulģējiet, izlaidiet N2 30 minūtes, pēc tam lēnām pievienojiet V-50 un 2 stundas reaģējiet 60 grādu temperatūrā, veidojot šķērssavienojumu; visbeidzot, pievienojiet organisko šķērssavienojumu SZ, ļaujot tam daļēji polimerizēties ar amīda grupām uz mikrosfēras ārējā apvalka, galu galā veidojot pārklātu kontrolētas atbrīvošanas profilēšanas sistēmu.
2. Secinājums
Izmantojot apgrieztās emulsijas polimerizāciju, monomēri AM un AA polimerizējas, veidojot polimēra mikrosfēru kodolu. Pēc tam šķērssaistīšanas līdzeklis PEGDA un funkcionālie monomēri AM un AA pārklāj serdi, veidojot polimēra mikrosfēru ārējo apvalka slāni. Pēc tam uz polimēra apvalka slāņa tiek modificēts organiskais šķērssaistītājs SZ, lai iegūtu pārklājumu ilgstošas -izdalīšanās profila kontroles sistēmu. Sistēmai ar 40% AA saturu ir optimāla viskozitāte; pielāgojot šķērssaistītāja PEGDA daudzumu (0,005%–0,300%), profila kontroles sistēmai var panākt kontrolējamu izdalīšanās periodu 1–7 dienas.
Paaugstinoties temperatūrai un mineralizācijai, sabiezējošo komponentu izdalīšanās ātrums uzrāda augšupejošu tendenci; tikmēr bīdes ātruma palielināšanās veicina sistēmas agregāciju, tādējādi palielinot sistēmas viskozitāti, taču tam ir maza ietekme uz sabiezēšanas komponentu izdalīšanos. Ņemot vērā gan želejas veidošanās laiku, gan pēc-selēšanas viskozitāti, 2% augstas aktivitātes šķērssaistītāja SZ uzrāda optimālu efektu.
Šīs profila kontroles sistēmas polimēru mikrosfēru daļiņu sākotnējais vidējais izmērs ir 0,9 μm, tās uzbriest un izdala viskozitāti -palielinošus komponentus 1–7 dienu laikā, veido stabilu tīkla struktūru 14 dienu laikā un var saglabāt struktūras integritāti 30 dienu laikā. Iesmidzināšanas fāzē šīs profila vadības sistēmas pretestības koeficients ir<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.
