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水玻璃在油田堵水中的應用

http://www.cmzqru.live/隨著科技的發展和科研人員的不懈努力,作為無機膠黏劑的水玻璃的用途也在不斷擴的大,市場需求量也在不斷增加。今天我們就水玻璃在油田堵水中的應用向大家做一簡單介紹,希望能對大家有所幫助。

 一、常用的油田堵水劑有哪些及配備其配制方法

  1.  學會幾種堵水劑的制備方法。 

   2. 掌握幾種堵水劑的形成機理及其使用性質。  

二、實驗原理  堵水劑是指從油、水井注入地層,能減少地層產出水的物質。從油井注入地層的堵水劑稱油井堵水劑(或簡稱堵水劑),從水井注入地層的堵水劑稱為調剖劑。常用的堵水劑有凍膠型堵水劑、凝膠型堵水劑、沉淀型堵水劑和分散體型堵水劑,這些堵水劑的形成機理和使用性質各不相同。 

  1.  凍膠型堵水劑  凍膠(如鋯凍膠)是由高分子(如HPAM)溶液轉變而來,交聯劑(如鋯的多核羥橋絡離子)可以使高分子間發生交聯,形成網絡結構,將液體(如水)包在其中,從而使高分子溶液失去流動性,即轉變為凍膠。  鋯凍膠是油田常用的凍膠型堵水劑。鋯凍膠是由鋯的多核羥橋絡離子與HPAM 中的羧基發生交聯反應而形成的。體系的pH 值可影響多核羥橋絡離子的形成及HPAM 分子中羧基的量,因此,pH 值可影響鋯凍膠的成凍時間和凍膠強度。 

    2. 凝膠型堵水劑  凝膠是由溶膠轉變而來。當溶膠由于種種原因(如電解質加入引起溶膠粒子部分失去穩定性而產生有限度聚結)形成網絡結構,將液體包在其中,從而使整個體系失去流動性時,即轉變為凝膠。油田堵水中常用的是硅酸凝膠。硅酸凝膠由硅酸溶膠轉化而來,硅酸溶膠由水玻璃(又名硅酸鈉,分子式Na2O·mSO2)與活化劑反應生成。活化劑是指可使水玻璃先變成溶膠而隨后又變成凝膠的物質。鹽酸是常用的活化劑,它與水玻璃的反應如下:  Na2O·mSiO2 + 2HCl → H2O·mSiO2 + 2NaCl   由于制備方法不同,可得兩種硅酸溶膠,即酸性硅酸溶膠和堿性硅酸溶膠。這兩種硅酸溶膠都可在一定的條件(如溫度、pH 值和硅酸含量)下,在一定時間內膠凝。評價硅酸凝膠堵水劑常用兩個指標,即膠凝時間和凝膠強度。膠凝時間是指硅酸體系自生成至失去流動性的時間。凝膠強度是指凝膠單位表面積上所能承受的壓力。      

   3. 沉淀型堵水劑  沉淀型堵水劑由兩種可反應產生沉淀的物質組成。水玻璃-氯化鈣是油田最常用的沉淀型堵水劑,它通過如下反應產生沉淀: Na2O·mSiO2 + CaCl2 → CaO2·mSiO2 + 2NaCl  

   4. 懸浮體型堵水劑  懸浮體是指溶解度極小但顆粒直徑較大(大于10-5cm)的固體顆粒分散在溶液中所形成的粗分散體系。分散體系中的固體顆粒可以在多孔介質的喉道處產生堵塞作用。油田中常用的分散體型堵水劑是粘土懸浮體型堵水劑。粘土懸浮體中的粘土顆粒可用聚合物(如HPAM)絮凝產生顆粒更大、堵塞作用更好的絮凝體堵水劑。絮凝是聚合物(HPAM)在粘土顆粒間通過橋接吸附形成。

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