持久疏水超低密控水微球的制备和性能

摘要

具有持久疏水能力的控水型超低密度支撑剂是应对石油开采中高含水井或压裂施工中后期产出液高含水问题的关键材料.首先制备了结构致密和尺寸可控的轻质高强交联聚苯乙烯(CPS)微球,再通过氟树脂在CPS表面进行疏水覆膜改性,获得了疏水能力强且持久的、兼具高强度和超低密度的智能控水(LWC)微球.通过接触角测量仪监测LWC微球的疏水性和疏水稳定性,通过压力试验机和裂缝导流能力测试仪分别评价LWC微球的抗压强度和其对水、油的导流能力.结果表明:LWC微球的表观密度约1.047 g·cm-3,60 MPa闭合压力下的破碎率低至2.25％,表面静态水相接触角约135.9°;LWC在有机清洗剂和煤油中热处理48 h,乃至在土酸和10％的盐酸中热处理30 d后,该接触角仍保持在80％以上,疏水能力稳定;纯水在100 cm的LWC填砂管中的渗透率较常规陶粒填砂管降低了86.1％,在50 MPa以下的闭合压力下,油测裂缝导流能力显著高于水测导流能力.LWC表现出符合设计的优异的导油阻水能力,具备作为智能控水支撑剂或封隔体填充颗粒的极大潜力,有利于油气增产提质.