热响应复合凝胶转向剂的合成及性能研究

摘要

为提高无机凝胶的强度、避免在无机凝胶中加入聚合物后出现沉淀和析出的现象,采用低成本聚合硫酸铝铁、尿素、丙烯酰胺、引发剂过硫酸铵及交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺合成了热响应复合凝胶转向剂,利用红外光谱、扫描电镜对其微观结构进行了表征,研究了复合凝胶转向剂的耐温性和耐冲刷性。研究结果表明,热响应复合凝胶转向剂适宜的合成条件为(以质量分数计):2.0%数3.0%丙烯酰胺、1.5%数2.5%聚合硫酸铝铁、0.4%数0.8%尿素、0.03%数0.05%过硫酸铵、0.02%数0.04%N,N-亚甲基双丙烯酰胺,成胶温度50数90℃。该转向剂成胶时间可控(5数36 h),凝胶强度大(>3×10~4m Pa·s),克服了普通无机凝胶成胶快的缺陷;同时该转向剂具有良好的注入性及深部运移性能,成胶前溶液的表观黏度<10 m Pa·s,可以实现大剂量注入并深部放置;复合凝胶的热稳定性良好,在90℃下老化120 d后的黏度保留率为87.4%;复合凝胶的封堵与耐冲刷能力好于普通无机凝胶及有机凝胶,其对岩心的封堵率大于98%,满足现场调驱施工的要求。