堵漏型聚合物凝胶材料研究与评价

摘要

聚合物凝胶在油气井钻井过程中具有独特的排水堵漏作用.选择聚丙烯酰胺作为成胶剂,采用三价铬和酚醛作为交联剂,利用常规方法研究了聚合物凝胶的组成和性能,实验研究了聚丙烯酰胺分子量及浓度、交联剂类型和浓度对聚合物凝胶性能的影响,得出聚丙烯酰胺交联凝胶成胶最佳配比关系为:聚丙烯酰胺浓度为0.8%、铬交联剂加量为120 mg/L、交联温度为60℃.在此基础上对影响凝胶成胶性能的主要因素进行了探索实验,结果表明:水质对聚合物凝胶影响较小;pH值对凝胶的影响显著,在pH值为8时形成的凝胶粘度、稳定性较好,随着pH值升高,交联速度变快,成胶时间缩短;当盐浓度过高时,体系成胶性能变差,尤其是钙离子浓度高时,易形成果冻型块状沉淀.实验表明,聚合物凝胶时间的延长粘度损失小,具有稳定性好,流动性好等特点.通过高温高压失水仪砂床堵漏实验进一步证明,聚合物凝胶与其它堵漏材料配合,能够起到封堵漏层的良好作用.