JPC破胶剂介绍PPT

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1. JPC破胶剂介绍
2. 破胶剂作用原理聚合物胶液在进入油层会对孔喉造成一定堵塞，影响油井产能。所以，修井作业结束后，必须对修井液胶液进行破胶解堵。氧化破胶剂在修井液中被广泛应用。氧化剂与任何包括石油、管材、地层组分和其它有机添加剂的材料无特殊反应。氧化进行的过程是易受氧化的自由基释放的过程。自由基是没有成对的带电离子，由于自发趋向于形成电子对而容易发生反应。自由基受热，或稳定氧化剂表面的催化使自由基活化而产生。含有自由基的反应通常是很迅速的。用于修井液液的典型氧化破胶剂有铵、钠和钾的过硫酸盐。过硫酸盐的热反应产生两个自由基和一个不反应的硫酸根离子，如下方程⑴： SO3—O：O—SO3—→.SO4-1+.SO4-1 ⑴
3. 破胶剂作用原理在温度低于125℉ (约51℃)时，过硫酸盐中必须加人过量的催化剂而活化、释放自由基，过硫酸盐催化剂包括叔铵、乙酸酐和活性金属离子，如三价铁离子。过硫酸盐催化的过程，如方程⑵所示，两个自由基中有一个被消耗。 SO3—O:O—SO3+.CATALYST—→.SO4-1+Cat:SO4 ⑵ 过硫酸盐催化也可在温度高于125℉(约51℃)下时发生，此时假定热活化可以进行，结果对破胶剂降解影响较小，也可能开始过早的降解聚合物，这种现象将会发生，例如，没有活化的过硫酸盐和铁离子。
4. 破胶剂破胶效果评价方法聚合物溶液被破胶后，其高分子链会降解断链为小分子，溶液的粘度必然会下降。所以，用表观粘度降低法能够直观的评价聚合物溶液破胶的程度。其方法如下：取300ml聚合物胶液，放入泥浆杯中密封预热至80℃恒温30分钟；称取一定量的破胶剂加入30ml自来水中，充分搅拌使之溶解，再在密封容器中预热至80℃恒温30分钟后，加入到装有300ml已预热的聚合物胶液杯中，充分搅拌混合均匀，将其放入老化罐中并密封，放入到烘箱中，在120℃的温度下，放置5～48小时，取出，冷却到室温，测定空白及加有破胶剂的聚合物胶液的粘度（试验过程中与样品一同附带空白样品，以便进行比较评价。），并按照下式计算破胶率： AV0――空白样品的粘度； AV――加有破胶剂样品的粘度；
5. 常用破胶剂低温破胶效果对比配制聚合物胶液，对不同类型的化学破胶剂进行了评价。实验结果见表。试验温度：50℃，试验时间：5h，测定温度：25 ℃ 。破胶剂加量（％）AV(mPa.S)破胶率（%）基浆47基浆＋10％海水33.528.72基浆＋1％ClO2(A)+ 1％ClO2(B)3917.02基浆＋2％ClO2(固态)4014.89基浆＋1.5％过硫酸铵3427.7基浆＋2％PF-CLO26.543.62基浆＋4％PF-CLO28.539.36基浆＋3％PF-CLO2057.45基浆＋4％PF-HBK2155.32从上述破胶结果可以看出，常用氧化剂在50℃破胶效果不是很理想。
6. 过硫酸盐破胶受温度的影响目前，常用的破胶剂在地层温度为80℃以上时，具有较好的效果，但是，在较低温度时（50℃以下），常用的破胶剂难以达到预期的效果。部分油田油层埋藏深度浅，地层温度低，所以给破胶带来很大地难度。下表是传统的2.0%过硫酸盐在不同温度时的破胶结果，从表中可以看出，当温度在50℃，破胶时间长达24小时，还不能达到完全破胶，所以要优选新的破胶剂，来解决油田低温破胶的问题。温度（℃）506580时间（h）101524101524369降粘率（%）34.546.861.447.759.678.641.394.898
7. JPC破胶剂简介修井液会对油层产生堵塞，影响油井产能。所以，修井作业结束后，必须对修井液进行破胶解堵。目前，常用的破胶剂在地层温度较高时（循环温度大于65℃），具有较好的效果，但是，在地层温度较低时（循环温度65℃以下），常用的破胶剂难以达到预期的效果。所以，针对变化的井下温度，研究开发了使用范围较广的JPC破胶剂。JPC破胶剂采用过氧及氧氯化合物的复合作用，适用地层温度较广，既可作为高温又可作为低温破胶剂，低温可以低到30℃的地层温度均可以使用。JPC破胶剂具有高的破胶效率，能对泥饼和胶液进行有效清除，是对天然聚合物、人工合成阴离子聚合物及阳离子聚合物进行降解、液化、分散处理的优良处理剂。
8. JPC破胶剂的特点及优点JPC破胶剂主要特点及优点有： (1) 有较广的使用温度范围；且适用于低温破胶，在30℃低温仍然有良好的破胶效果； (2) 破胶速度快，室内评价其在80℃时30min即可破除聚合物胶液，且破胶率较高； (3) 破胶效果明显，在室内评价50℃*2h能够使聚合物胶液的破胶率达到85%以上； (4) JPC破胶剂运输和储存均比过硫酸盐等破胶剂要安全得多。
9. 时间对JPC破胶剂破胶效果影响待破胶液为聚合物胶液破胶剂加量（%）不同作用时间(hr.)的破胶率%12345JPC275.690.296.397.699.4CLO52340.350.159.380.8HBK558.178.7实验结果表明：2.0%JPC在2小时破胶率就达到90.2%，4小时达到97.6%，而常用的破胶剂加量为5.0%时，4小时的破胶率仅接近60%，所以破胶剂JPC的破胶速度快。
10. 温度对JPC破胶剂破胶效果影响待破胶液为聚合物胶液，破胶时间：5h，JPC加量3％结果表明，在不同的温度下（21～120℃）均具有很好的破胶效果，5h的破胶率均大于90%，应用温度范围广。样品AV，(mPa.S)AV降低率，（％）空白4121℃3.591.4640℃2.095.1260℃1.596.3480℃1.596.3490℃1.097.56105℃1.097.56120℃1.097.56
11. 加重剂KCl对JPC破胶剂破胶效果影响聚合物胶液用KCL加重至ρ=1.16g/cm3时，破胶温度为120℃条件下，不同浓度破胶剂JPC随时间变化对聚合物胶液破胶效果见表。实验可以看出，对于用KCL加重的聚合物胶液中，为了使破胶时间控制在30-45小时，破胶率达到要求，需要JPC破胶剂的加量应为2%~3%。JPC加量（%）5h24h48hAV (mPa.s)破胶率（%）AV (mPa.s)破胶率（%）AV (mPa.s)破胶率（%）0（空白）41——————————219.552.441563.411173.1731.596.34————————
12. 加重剂石灰石对JPC破胶剂破胶效果影响聚合物胶液用石灰石加重至ρ=1.16g/cm3时，破胶温度为120℃条件下，不同浓度破胶剂JPC随时间变化对聚合物胶液破胶效果见表。可以看出，对于用石灰石粉加重的聚合物胶液中，在JPC破胶剂的加量为2%时，在5小时内就使体系破胶完全，应减少JPC加量或加入缓解破胶速率的药品来控制。JPC加量（%）5h24hAV(mPa.s)破胶率（%）AV(mPa.s)破胶率（%）0（空白）50——————24.591.00296.0032.595.00————
13. 加重剂甲酸钠对JPC破胶剂破胶效果影响聚合物胶液用甲酸钠加重至ρ=1.16g/cm3时，破胶温度为120℃条件下，不同浓度破胶剂JPC随时间变化对聚合物胶液破胶效果见表。可以看出，对于用甲酸钠加重的聚合物胶液中，破胶时间在48小时内，JPC破胶剂的加量为2%、3%，其破胶效果相差很小，其破胶率分别为70.00%、77.50%，需要考虑破胶剂量稍微增加。JPC加量（%）5h24h48hAV (mPa.s)破胶率（%）AV (mPa.s)破胶率（%）AV (mPa.s)破胶率（%）0（空白）40——————————216.558.751465.001270.0031367.51172.50977.50
14. JPC破胶剂对泥饼的溶蚀评价在聚合物胶液中加入3.0%膨润土模拟现场钻屑，120℃热滚4小时，取出冷却后用API方法测聚合物胶液滤失得滤饼，将滤饼取下待用。取两个1000ml的烧杯，一个配制4.0%JPC海水溶液400ml，另一个仅放400ml海水，放进烘箱，使其缓慢升温至50℃，然后将胶液失水所得的滤饼放进其中。50℃恒温密闭静置4h，看滤纸上滤饼的存在状态。如果滤饼被溶蚀，说明破胶效果好。
15. JPC破胶剂对岩心端面泥饼破胶效果评价岩芯端面泥饼破胶效果评价采用高温高压岩芯静态损害仪，模拟一定的现场条件(0.7MPa，80℃，120min)，让聚合物胶液在岩芯端面形成泥饼后，再用破胶液替出聚合物胶液，加压0.4MPa，在一定的温度下反应一段时间，岩芯端面的滤饼会被破胶，岩芯出口端的滤失量会增大,以此来评价破胶剂的好坏。上表是聚合物胶液分别在3.5MPa，80℃时在两块岩芯上形成泥饼时滤失量与时间的关系。可以看出，在压差的作用下，随时间增加，滤失量逐渐减小，说明聚合物胶液已形成稳定的泥饼。岩芯号Ka 10-3um2不同时间的滤失量（ml），0.7MPa1591630609012018#105.73.84.24.65.05.45.55.65.731#230.89.810.210.410.611.011.612.212.6
16. JPC破胶剂对岩心端面泥饼破胶效果评价岩芯端面泥饼破胶效果评价 JPC破胶液破胶后在岩芯上的滤失量用破胶液替出聚合物胶液后，在0.4MPa压力下，破胶液与泥饼接触，随时间延长，破胶液在岩芯出口的滤失量变大。通常，聚合物胶液在岩芯端面形成的泥饼比较致密，破胶液刚注入时，泥饼尚未破胶，所以岩芯出口的滤失量较小，随着破胶液与泥饼作用时间增加，泥饼逐渐被破胶，破胶以后驱替压力降低且滤失量明显升高。实验结果可知，对于同一块岩芯挤入聚合物胶液时，在0.7MPa，80℃下，120min滤失量均很小；当挤入破胶液后，在0.4MPa，80℃下，60min滤失量已大幅度升高，31#岩芯，40min滤失量已增加到423ml，说明破胶剂能有效地解除聚合物胶液在井壁形成的泥饼，解除对地层的堵塞。岩芯号Ka 10-3um2不同破胶时间的滤失量（ml）51520253035404550556018#105.700.25.520.039.864.294.0126.6160.0194.2231.231#230.802.233.4105196304423
17. JPC对聚丙烯酰胺破胶效果评价胶液配方：海水+0.1%NaOH+0.25%Na2CO3+1.0%聚丙烯酰胺破胶液配方：海水+JPC，试验温度：50/80℃，试验时间：2h，测定温度：25 ℃ 从上述破胶实验可以看出，在很少加量JPC破胶剂的作用下，即能使1%聚丙烯酰胺的胶液粘度降低到清水的表观粘度，经过计算破胶率可以达到90%以上。 JPC加量放置温度50℃放置温度80℃AV(mPa.s)破胶率(%)AV(mPa.s)破胶率(%)空白15.5--16--1%193.55193.752%193.55193.753%193.55193.754%193.55193.75
18. 结论(1) 过硫酸盐类破胶剂适用于高于65℃温度的破胶；且过硫酸盐属强氧化剂，不利于运输和储存； (2) JPC破胶剂破胶速度快，破胶效率高； (3) JPC破胶剂适用温度范围广，且能使用于30~65℃温度的破胶； (4) JPC对泥饼的解除效果明显，且解除时间短； (5) JPC运输和存储均更安全。
19. 谢谢！仅供参考

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