压井用高强度聚合物凝胶的研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:tianxiang521
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本论文利用水溶性聚合物与交联剂反应制备了适合压井作业的聚合物凝胶,采用流变仪、耐压测定装置研究了聚合物凝胶的基本性能,考察了聚合物主剂、交联剂、偶联剂、高温稳定剂、淀粉、加重剂、纳米二氧化硅、成胶温度、油田用N80管对聚合物凝胶成胶性能及耐压强度的影响。并采用外加破胶剂和自破胶的方法对聚合物凝胶的破胶性能进行了研究。  研究结果表明,质量分数1.8-2.5%m的相对分子质量为700万的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM),当聚铬比为18/1-9/1、聚铝比50/1,可溶性淀粉质量分数3.0-4.0%m,偶联剂质量分数0.050-0.10%m,重晶石质量分数为5.0-10.0%m的体系与乙酸铬及柠檬酸铝反应可以得到耐压强度为18MPa(300m管)的压井用聚合物凝胶。而且所制备的聚合物凝胶在金属表面具有较强的粘结力,对气体的密封性较好,可以满足钻完井过程中对压井和密封的要求。油田用N80管成胶实验结果表明,加入硫脲、季铵盐、碘化钾以及提高聚合物和淀粉的用量,可以明显增加N80管的缓蚀作用,并增强了凝胶的耐压强度。聚合物凝胶的配方中加入纳米二氧化硅,对凝胶体系具有明显的增强作用,得到的聚合物凝胶的耐压强度明显提高。破胶实验结果表明,地层温度40℃时可以用胶囊破胶剂直接与聚合物凝胶母液混合以自破胶方式破胶;70℃时可以用胶囊破胶剂、BPO破胶剂直接与聚合物凝胶母液混合以自破胶方式破胶;90℃时可以直接采用外加过硫酸铵溶液对聚合物凝胶进行破胶。
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