本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種凝膠成膠時間方法和裝置，基于凝膠成膠過程中，凝膠體系形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變從而引起體系電阻率變化的現(xiàn)象，利用萬用電表、電極來測量高溫高壓條件下反應(yīng)釜內(nèi)凝膠溶液的電導(dǎo)率的變化，可方便、準(zhǔn)確的測定多種類型凝膠體系的成膠時間，測量結(jié)果重復(fù)性好。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于測定高溫高壓條件下凝膠成膠時間的方法和裝置，屬于油田調(diào)剖堵水實(shí)驗(yàn)研究
技術(shù)介紹
凝膠堵劑作為油田調(diào)剖堵水、封竄堵漏工藝措施中的常用化學(xué)劑，其成膠時間是產(chǎn)品性能評價中的一個重要指標(biāo)，直接影響現(xiàn)場施工能否順利進(jìn)行。但目前凝膠成膠時間的測定方法無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通常依據(jù)凝膠體系性質(zhì)特點(diǎn)不同而采用不同的測定方法，且現(xiàn)有凝膠成膠時間測定方法均存在一定不足。文獻(xiàn)“堵水調(diào)剖劑的凝膠性能評價方法綜述”(鉆采工藝，2007年第30卷第4期130-133)所述，常用凝膠成膠時間測定方法粘度-時間曲線法，由兩條直線外延的交點(diǎn)確定成膠時間，用布氏粘度計或落球粘度計監(jiān)測粘度變化，該方法可以測定成膠時間從短到長的各種成膠體系，但測量過程中會對凝膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)生 破壞；壓力-時間曲線法，將一定量的堵劑原液裝入高壓反應(yīng)器中，在恒溫條件下隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)器內(nèi)壓力不斷升高，當(dāng)開始生成凝膠時，壓力達(dá)到最大值，然后壓力趨于平穩(wěn)，待壓力出現(xiàn)下降時的時間即為膠凝反應(yīng)時間，該方法可以測定高溫高壓條件下成膠時間，但如果成膠體系反應(yīng)過程中不放出氣體或者產(chǎn)氣量很少，則很難得到測量結(jié)果；比色管法測定成膠時間，實(shí)驗(yàn)溫度下在密閉比色管中失去流動性的時間即為成膠時間，在比色管中裝入堵劑原液，密封后放入設(shè)定溫度的水浴或烘箱，每隔一定時間觀察一次，比色管傾斜45°時液面出現(xiàn)不平整為初凝，比色管平放30s凝膠不流動為終凝，取初凝時間為膠凝時間，該方法直觀易操作，但成膠時間測量結(jié)果隨實(shí)驗(yàn)操作人員觀察頻率的大小而不同，偏差較大。因此，建立一種可以準(zhǔn)確測定高溫高壓條件下凝膠成膠時間的方法和裝置對油田調(diào)剖堵水、封竄堵漏具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)主要是針對目前膠凝時間測定方法中存在的測定結(jié)果偏差大、對凝膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞、部分體系無法測定等問題，提供一種可以準(zhǔn)確測定高溫高壓條件下凝膠成膠時間的方法。本專利技術(shù)的測定方法步驟為 1、將與萬用電表連接的電極插入耐高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)； 2、將待測凝膠原液加入到耐高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)，加入的待測溶液量要使電極浸沒到溶液中部； 3、通過增壓裝置向反應(yīng)釜內(nèi)充入增壓介質(zhì)至地層壓力，然后恒溫至油藏溫度，升溫過程中保持反應(yīng)釜內(nèi)壓力恒定； 4、打開萬用電表，進(jìn)行電阻測量，根據(jù)待測液體的電阻值調(diào)整萬用電表的檔位，每隔一定時間記錄待測液體的電阻值； 5、通過電阻值變化可以得出凝膠體系的初凝時間和終凝時間。上述增壓介質(zhì)為氮?dú)狻⒖諝狻⒍趸肌⒑饣蚱渌鰤航橘|(zhì)。所述待測凝膠為無機(jī)凝膠、絮凝形無機(jī)凝膠、有機(jī)凝膠等油田調(diào)剖堵水用凝膠體系。本專利技術(shù)的另一個目的是提供一種可以準(zhǔn)確測定高溫高壓條件下凝膠成膠時間的>J-U ρ α裝直。本專利技術(shù)的測定裝置由萬用電表、密封膠圈、電極、反應(yīng)釜、控制閥、增壓裝置組成，電極通過反應(yīng)釜上端的通孔插入反應(yīng)釜內(nèi)，并通過導(dǎo)線與萬用電表連接，導(dǎo)線與反應(yīng)釜的結(jié)合處通過密封膠圈密封絕緣；反應(yīng)釜通過管線與增壓裝置連接，管線上安裝控制閥。本專利技術(shù)是基于凝膠原液生成凝膠過程中，凝膠體系形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變從而引起體系電阻率變化的現(xiàn)象，利用萬用電表、電極來測量高溫高壓條件下反應(yīng)釜內(nèi)凝膠體系的電導(dǎo)率的變化，可方便、準(zhǔn)確的測定多種類型凝膠體系的成膠時間，·測量結(jié)果重復(fù)性好。附圖說明附圖I為本專利技術(shù)裝置示意圖，附圖2為實(shí)施例I 一種無機(jī)凝膠體系成膠時間測定結(jié)果圖，附圖3為實(shí)施例2 —種絮凝型無機(jī)凝膠體系成膠時間測定結(jié)果圖，附圖4為實(shí)施例3一種有機(jī)凝膠體系成膠時間測定結(jié)果圖。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)的測定裝置由萬用電表I、密封膠圈、電極、反應(yīng)釜4、控制閥5、增壓裝置6組成，電極3a、電極3b通過反應(yīng)釜4上端的通孔插入反應(yīng)釜4內(nèi)，并分別通過導(dǎo)線與萬用電表I連接，導(dǎo)線與反應(yīng)釜4的結(jié)合處通過密封膠圈2a、密封膠圈2b密封絕緣；反應(yīng)釜4通過管線與增壓裝置6連接，管線上安裝控制閥5。本專利技術(shù)的測定方法 實(shí)施例一將由質(zhì)量濃度8%水玻璃(模數(shù)為3. 14),0. 3%尿素組成的無機(jī)凝膠體系加入反應(yīng)釜4內(nèi)，并使電極浸沒到溶液中部，通過增壓裝置6向反應(yīng)釜4內(nèi)充入氮?dú)庵?5MPa，然后恒溫至90°C，升溫過程中保持反應(yīng)釜內(nèi)壓力恒定。啟動萬用電表I測量體系電阻變化。測量結(jié)果見圖2。根據(jù)圖2測量結(jié)果，可以看出在前120分鐘體系電阻變化不大，從第120分鐘體系電阻快速增大。到140分鐘左右體系電阻增加到峰值，以后變化較小。因此，可以判斷該體系凝膠初凝時間為120分鐘，終凝時間為140分鐘。實(shí)施例二將由質(zhì)量濃度6%聚氯化鋁、3%尿素組成的絮凝型無機(jī)凝膠體系加入反應(yīng)釜4內(nèi)，并使電極浸沒到溶液中部，通過增壓裝置6向反應(yīng)釜4內(nèi)充入氮?dú)庵?0MPa，然后恒溫至100°C，升溫過程中保持反應(yīng)釜內(nèi)壓力恒定。啟動萬用電表I測量體系電阻變化。測量結(jié)果見圖3。根據(jù)圖3測量結(jié)果，可以看出在前430分鐘體系電阻變化不大，從第440分鐘體系電阻快速增大。到500分鐘左右體系電阻增加到峰值，以后變化較小。因此，可以判斷該體系凝膠初凝時間為440分鐘，終凝時間為490分鐘。實(shí)施例三將由質(zhì)量濃度O. 3%聚丙烯酰胺共聚物(分子量為3000萬)、0. 3%有機(jī)鉻交聯(lián)劑組成的某有機(jī)凝膠體系加入反應(yīng)釜4內(nèi)，并使電極浸沒到溶液中部，通過增壓裝置6向反應(yīng)釜4內(nèi)充入空氣至lOMPa，然后恒溫至75°C，升溫過程中保持反應(yīng)釜內(nèi)壓力恒定。啟動萬用電表I測量體系電阻變化。測量結(jié)果見圖4。根據(jù)圖4測量結(jié)果，可以看出在前1090分鐘體系電阻變化不大，從第1090分鐘體系電阻快速增大。到1190分鐘左右體系電阻增加到峰值，以后變化較小。因此，可以判斷該體系凝膠初凝時間1090分鐘，終凝時間1190分鐘。由上述三個實(shí)施例可以看出，本專利技術(shù)在高溫高壓條件下既可對無機(jī)凝膠膠凝時間進(jìn)行測定，又可對有機(jī)凝膠膠凝時間進(jìn)行測定，適用體系范圍廣，測定方法簡便、易操作，測定結(jié)果準(zhǔn)確、易判斷、重復(fù)性好。·本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
凝膠成膠時間測定方法，其特征是包括以下步驟：1）將與萬用電表（1）連接的電極插入耐高溫高壓反應(yīng)釜（4）內(nèi)；2）將待測凝膠原液加入到耐高溫高壓反應(yīng)釜（4）內(nèi)，加入的待測溶液量要使電極浸沒到溶液中部；3）通過增壓裝置（6）向反應(yīng)釜（4）內(nèi)充入增壓介質(zhì)至地層壓力，然后恒溫至油藏溫度，升溫過程中保持反應(yīng)釜（4）內(nèi)壓力恒定；4）打開萬用電表（1），進(jìn)行電阻測量，根據(jù)待測液體的電阻值調(diào)整萬用電表（1）的檔位，每隔一定時間記錄待測液體的電阻值；5）通過電阻值變化可以得出凝膠體系的初凝時間和終凝時間。
【技術(shù)特征摘要】
1.凝膠成膠時間測定方法，其特征是包括以下步驟 1)將與萬用電表(I)連接的電極插入耐高溫高壓反應(yīng)釜(4)內(nèi)； 2)將待測凝膠原液加入到耐高溫高壓反應(yīng)釜(4)內(nèi)，加入的待測溶液量要使電極浸沒到溶液中部； 3)通過增壓裝置(6)向反應(yīng)釜(4)內(nèi)充入增壓介質(zhì)至地層壓力，然后恒溫至油藏溫度，升溫過程中保持反應(yīng)釜(4)內(nèi)壓力恒定； 4)打開萬用電表(1)，進(jìn)行電阻測量，根據(jù)待測液體的電阻值調(diào)整萬用電表(I)的檔位，每隔一定時間記錄待測液體的電阻值； 5)通過電阻值變化可以得出凝...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李遵照，吳信榮，林偉民，趙斌，楊昌華，陳永浩，張俊瑾，何佳，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司中原油田分公司采油工程技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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