煤层气暂堵用超支化聚合物的研制与评价

摘要

针对煤层气开采过程中的储层损害问题,基于暂堵储层保护理论,以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酐及叔羧基甜菜碱为原料,研制了一种超支化聚合物暂堵剂MTA,并评价了其综合性能。红外图谱表明,3种单体已成功共聚,其热分解温度高达252℃;理化性能分析表明,MTA的分子量为6×10^(4),胺值为17.52,溶液为碱性,平均粒径在0.69~3.32μm;MTA减缓压力传递性能远优于常用封堵剂,抑制黏土膨胀性能与聚胺抑制剂相当,可使黏土层间距由1.92 nm降低至1.58 nm;MTA在压差作用下封堵岩石微孔隙,阻止水进入地层,并通过电荷作用吸附在岩石表面,形成层状结构阻止水分子向岩石渗透。结果表明,MTA与工作液其他处理剂具有良好的配伍性,可使工作液砂盘滤失量降低41.2%;在150℃下,MTA工作液具有优异的持效性和抗污染性能,可耐10%NaCl、5%CaCl_(2)或10%劣质土,其岩心渗透率恢复值可达87.3%,综合性能优异。MTA工作液现场应用,井径扩大率小于5%,具有优异的井壁稳定效果。