影响丙烯酰胺堵水剂成胶因素

唐天龙（中石油大庆炼化公司聚合物一厂丙烯酰胺一车间，黑龙江 大庆 163000）

在油田开发的环节中，油井内含有大量的水是导致油井生产效率下降的重要因素。在油田开发的环节中，应该完善控水温油的技术，借助各类复合材料制作堵水剂。丙烯酰胺堵水剂是一类最常见的堵水剂，其配置非常便利，而且注水的性能非常好，强度很大。但是其成胶的时间非常短，导致施工中难度倍增。为了完善丙烯酰胺堵水剂的配方，提高其堵水的时间，应该对成胶因素进行分析。

1 实验

1.1 原料和仪器

原料主要采用工业级的丙烯酰胺，过硫酸盐。

仪器主要采用恒温的烘箱和流变仪。

1.2 实验方法

在进行静态成胶实验的环节中，按照比例配置丙烯酰胺堵水剂，将其放在65摄氏度的烘箱中，定期对成胶的情况进行观察。在进行动态扫描震荡的环节中，借助流变仪对不同温度下丙烯酰胺堵水剂成胶的强化过程进行分析，确定好频率和强度。

2 结果和讨论

2.1 丙烯酰胺堵水剂冻胶体配方各组分对成胶的影响

2.1.1 成胶速度受到主剂用量的干扰

将1-6%的丙烯酰胺堵水剂和0.03%的引发剂结合，将其放入到65摄氏度的烘箱中，对成胶的情况进行观察，采用目测强度代码的方式对冻胶的强度进行分析。

通过实验结果的分析，发现丙烯酰胺堵水剂用量在3%以上都能较好的成胶，当用量在3%～6%时，成胶的时间就会加快，而且成胶的强度也会提升，当丙烯酰胺堵水剂用量大于5%时，成胶的时间一般在2～3小时之间。在对丙烯酰胺堵水剂的经济性进行分析中，应该在注入地层前先进性稀释。

2.1.2 成胶速度受到引发剂使用量的干扰

对固定主剂和交联剂的用量进行分析，对引发剂的用量进行控制，将丙烯酰胺堵水剂放置到65摄氏度的烘箱中，对成胶的情况进行观察。

通过对相关结果的分析，可以看出当引发剂的用量高于0.005%时，成胶的效果非常好，随着引发剂用量的增加，成胶的时间越来越快，但是成胶的强度越来越低。通过相关结果的分析，引发剂如果用量过大，就会导致大量自由基的产生，导致加剧反应加快，分子链就会变短，冻胶的强度会降低。所以在引发剂使用中，一定要控制好剂量。

2.1.3 交联剂使用的量对成胶速度的干扰

对固定主剂和引发剂的用量进行确定，观察成胶的情况，发现采用4%的丙烯酰胺堵水剂和0.03%的引发剂形成的交联剂的效果比较好。

通过实验的结果可以看出交联剂的用量和成胶的时间以及强度之间的关系非常的密切，党交联剂的用量超过0.02%时，成胶的效果非常好，而且强度控制在G级。如果交联剂的用量小于0.02%时，溶液会非常粘稠，但是强度不能得到保障。所以，如果交联剂的用量非常小，就会导致冻胶的粘稠度不足，而且冻胶的稳定性会非常差。

在丙烯酰胺堵水剂和交联剂共同使用的环节中，随着用量的不断增大，成胶时间和强度都会增加，引发剂对成胶产生反作用，随着引发剂使用量的增加，其强度会降低。在对施工成本的经济性进行分析，冻胶的有效性要得到有效的控制。

2.2 对丙烯酰胺堵水剂产生影响的其他因素

2.2.1 丙烯酰胺堵水剂体系冻胶温度敏感性分析

在采用4%的丙烯酰胺堵水剂和0.02%的引发剂形成的冻胶体系中，通过动态的震荡扫描后，发现在不同的温度下，成胶的行为和成胶的强度会发生很大的不同。

随着温度的不断升高，成胶的时间会变短，这是因为在过硫酸盐生产的环节中，会产生两个自由基，当温度超过55摄氏度时，成胶的时间会非常短，这时需要进行胶体的反复调节。

2.2.2 丙烯酰胺堵水剂在不同的酸碱性条件下的成胶效果

当4%的丙烯酰胺堵水剂和0.02的引发剂共同使用中，该体系在不同的酸性条件下，酸性越强，成胶的时间就越快。如果碱性条件非常强，那么会对成胶的效率产生很大的影响，在碱性条件下，自由基的活性会非常差，丙烯酰胺的聚合反应不够剧烈。

2.2.3 丙烯酰胺堵水剂体系冻胶在不同的剪切情况下成胶的能力

在采用4%丙烯酰胺堵水剂和0.02%的引发剂的情况下，分析其在不同的转速下的成胶能力和强度。通过结果的分析可以看出，不同的剪切力对丙烯酰胺堵水剂的成胶速度产生很大的影响，如果在高剪切条件下，对成胶的速度产生的影响非常大。

3 结语

在丙烯酰胺堵水剂体系中，随着用量的提升，成胶时间和强度都会提升，引发剂使用的越多，成胶的速度就越快，当引发剂的用量不断增加时，成胶的效率也会提升。

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