تعتمد حقول النفط البحرية الصينية في المقام الأول على حقن المياه من أجل التنمية. وقد دخلت معظم مكامن النفط الرئيسية "مرحلة عالية مزدوجة" تتميز بمحتوى مائي مرتفع ودرجة استخلاص عالية. ونظرًا لعوامل مثل عدم التجانس القوي في المكامن واللزوجة العالية للنفط الخام، بالإضافة إلى التحكم العام في الرمال وطرق الإنتاج والحقن العدوانية، فإن عدم تجانس المكامن يتفاقم بشكل أكبر أثناء تطوير حقن المياه. كما يتوسع تطوير قنوات المياه تدريجيًا، مما يؤدي إلى زيادة سريعة في قطع المياه وانخفاض معدل الاسترداد، مع تدهور أداء الاستخراج تدريجيًا. هناك طلب متزايد على تدابير الإدارة الفعالة للمحتوى المائي العالي.
تعد تقنية التحكم في الملف الشخصي تقنية أساسية لتعزيز عملية الاستخلاص في حقول النفط البحرية. في الوقت الحالي، تشتمل أنظمة التحكم في التشكيل الجانبي المستخدمة في حقول النفط البحرية بشكل أساسي على أنظمة إزاحة-الهلام، والجسيمات-، والنفط-، والتي تم تطبيقها على نطاق واسع في حقول النفط ذات المياه العالية-المقطوعة في بحر بوهاي، مما يحقق تأثيرات معينة في زيادة إنتاج النفط وتقليل المياه. من بينها، الأنظمة القائمة على الجسيمات-، بشكل أساسي الكريات المجهرية البوليمرية، مناسبة في الغالب للخزانات البحرية ذات النفاذية المتوسطة والمنخفضة-. تتأثر قوة الانسداد بشكل كبير بالتركيز، مما يحد من نطاق الخزانات التي يمكن استخدامها فيها. تعد المواد الهلامية البوليمرية حاليًا أكثر أنظمة التحكم في التشكيل الجانبي البحري استخدامًا وقابلة للتطبيق على نطاق واسع محليًا ودوليًا. ومع ذلك، تتأثر المواد الهلامية البوليمرية بسهولة بالعوامل المعاكسة مثل امتزاز الجدار والقص القريب من حفرة البئر، مما يجعل من الصعب نقلها إلى عمق الخزان لتحسين التحكم في المظهر الجانبي العميق. وهي غير مناسبة للخزانات-عالية النفاذية ذات قنوات المياه الشديدة وظروف إنتاج الحقن القوية. لقد عمل العديد من الباحثين بشكل أساسي على تعديل البوليمرات كيميائيًا عن طريق إدخال مجموعات جانبية كبيرة، أو مجموعات جانبية صلبة، أو مونومرات مقاومة للحرارة- والملح- لتحقيق متطلبات مقاومة الملح، ومقاومة القص، وتحسين الاستقرار الحراري. ومع ذلك، فإنها تواجه عمومًا صعوبات مثل ارتفاع تركيز العامل الرئيسي، وطول وقت الذوبان، وزيادة التكاليف بشكل كبير.
بالإضافة إلى ذلك، لتأخير-الربط المتقاطع وتحقيق التحكم العميق في المظهر الجانبي باستخدام المواد الهلامية المقطوعة في حقول النفط ذات المياه العالية-، يتحكم الباحثون بشكل أساسي في سرعة عملية التبلور من خلال طرق مثل الكبسلة الدقيقة للروابط المتقاطعة- أو الطلاء المستحلب للروابط المتقاطعة-. ومع ذلك، تتميز هذه الأساليب بفترة صلاحية قصيرة وتكاليف نقل عالية، مما لا يؤدي إلى إجراء العمليات في الموقع-في حقول النفط البحرية. لمعالجة هذه المشكلات، تم إعداد نظام تحكم في ملف تعريف التحرير البطيء- باستخدام بلمرة المستحلب العكسي. تم تغليف ومونومرات الارتباط المتقاطع - القابلة للتحلل والمونومرات الوظيفية وبلمرتها في الطبقة الأساسية من الكريات المجهرية للبوليمر، بينما تم تعديل عامل الارتباط المتقاطع العضوي- على طبقة غلاف البوليمر. يتم حقن نظام التحكم في الملف الشخصي في التكوين على شكل كريات مجهرية من البوليمر. في ظل ظروف التكوين، تخضع مرحلة الهلام في الكريات المجهرية للبوليمر إلى فصل الطور بسبب توسع الحجم، مما يؤدي إلى إطلاق بوليمرات خطية وتخضع للربط الذاتي الثانوي - لتكوين بنية شبكة هلامية. تم وصف عملية سماكة النظام وإطلاقه بشكل منهجي باستخدام المجهر، والمجهر الإلكتروني للإرسال (TEM)، ومطياف الرنين المغناطيسي النووي (NMR)، ومطياف فورييه - لتحويل الأشعة تحت الحمراء (FTIR). تم إجراء تجارب المحاكاة الأساسية لتقييم أداء الحقن وقدرته على التوصيل في الكتلة المستهدفة، وذلك بهدف توفير أساس نظري وأساس عملي -للاختبارات التجريبية في الموقع.
1. إعداد نظام الضبط والإصدار - المتحكم فيه والمغلف -
أولاً، أضف الزيت الأبيض والمستحلبات Tween-80 وSpan-80 إلى دورق ثلاثي-، سخنيه وحركيه لتكوين مرحلة الزيت؛ قم بتحريك وخلط المونومرات AM وAA بالتساوي، ثم قم بالتحييد باستخدام NaOH إلى درجة حموضة 7-8 لتكوين المرحلة المائية 1؛ أضف المرحلة المائية 1 قطرة قطرة إلى مرحلة الزيت واستحلب بسرعة، وقم بتمرير N2 لمدة 30 دقيقة، ثم أضف ببطء V-50 وتفاعل عند 60 درجة لمدة 1.5 ساعة لتشكيل الطبقة الأساسية الداخلية للبوليمر السميك؛ قم بتحريك وخلط المونومرات AM، AA، وPEGDA بالتساوي، وتحييدها باستخدام NaOH إلى درجة حموضة 7-8 لتكوين المرحلة المائية 2، وإضافة المرحلة المائية 2 قطرة قطرة إلى مرحلة الزيت والاستحلاب بسرعة، وتمرير N2 لمدة 30 دقيقة، ثم أضف ببطء V-50 وتفاعل عند 60 درجة لمدة ساعتين لتشكيل طبقة الغلاف الخارجية المترابطة؛ وأخيرا، إضافة crosslinker العضوية SZ، مما يسمح لها بالبلمرة جزئيا مع مجموعات أميد على الغلاف الخارجي للميكروسفير، وتشكيل في نهاية المطاف نظام التنميط المغلفة الإفراج الخاضعة للرقابة.
2. الاستنتاج
باستخدام بلمرة المستحلب العكسي، تتبلمر المونومرات AM وAA لتكوين الطبقة الأساسية من الكرات المجهرية البوليمرية. يقوم عامل التشابك PEGDA والمونومرات الوظيفية AM وAA بتغطية اللب لتكوين طبقة الغلاف الخارجية من الكرات المجهرية البوليمرية. يتم بعد ذلك تعديل الرابط التشعبي العضوي SZ على طبقة غلاف البوليمر للحصول على نظام تحكم في ملف تعريف الإطلاق المستمر المطلي. يتمتع النظام الذي يحتوي على 40% من AA باللزوجة المثالية؛ من خلال ضبط كمية عامل التشابك PEGDA (0.005%-0.300%)، يمكن تحقيق فترة إطلاق يمكن التحكم فيها من 1 إلى 7 أيام لنظام التحكم في الملف الشخصي.
مع زيادة درجة الحرارة والتمعدن، يظهر معدل إطلاق المكونات السميكة اتجاهًا تصاعديًا؛ وفي الوقت نفسه، تؤدي الزيادة في معدل القص إلى تجميع النظام، وبالتالي زيادة لزوجة النظام، ولكن له تأثير ضئيل على إطلاق مكونات التسميك. مع الأخذ في الاعتبار كلاً من وقت التبلور ولزوجة ما بعد التبلور-، فإن نشاط الارتباط المتقاطع SZ المرتفع بنسبة 2% يعرض التأثير الأمثل.
تحتوي الكريات المجهرية البوليمرية في نظام التحكم في الملف الشخصي هذا على متوسط حجم جسيم أولي يبلغ 0.9 ميكرومتر، وتنتفخ وتطلق اللزوجة- مما يزيد المكونات خلال 1-7 أيام، وتشكل بنية شبكة مستقرة خلال 14 يومًا، ويمكنها الحفاظ على السلامة الهيكلية خلال 30 يومًا. أثناء مرحلة الحقن، يكون عامل المقاومة لنظام التحكم في الملف الشخصي هذا<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.
