幾種聚合物凝膠微球調(diào)剖劑的制備與性能研究.pdf

1、本文分別采用沉淀聚合、水溶液聚合、顆粒造粒及微膠囊等技術(shù)設(shè)計(jì)制備了幾種聚合物基凝膠微球調(diào)剖劑，在有效改善了凝膠微球在巖心中的運(yùn)移特性、穩(wěn)定性及施工性的基礎(chǔ)上，賦予了凝膠微球結(jié)構(gòu)和調(diào)剖特性的智能可控性。研究了制備工藝對(duì)凝膠微球微觀結(jié)構(gòu)和在巖心中的運(yùn)移特性及調(diào)剖性能的影響；考察了凝膠微球在模擬地層條件下吸水性能、凝膠性能及穩(wěn)定性的變化；探討了凝膠微球調(diào)剖劑在模擬地層中的凝膠行為、運(yùn)移特性及調(diào)剖機(jī)理；揭示了微球微觀結(jié)構(gòu)與凝膠行為及調(diào)剖性能之間

2、的關(guān)系；建立了凝膠微球在模擬地層不同運(yùn)移階段凝膠行為的模型。研究結(jié)果表明：所制備的幾種凝膠微球調(diào)剖劑具有優(yōu)異的運(yùn)移特性及調(diào)剖性能，在模擬地層條件下可以滿足深部定位各段塞不同填充調(diào)剖的要求，可提高石油開采中深部定位復(fù)合多級(jí)段塞的封堵調(diào)剖能力。
　　主要研究工作和試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　(1)以丙烯腈為聚合單體、無水碳酸鈉為堿性添加劑、聚乙二醇雙丙烯酸酯(PEG(200) DA)和二乙烯基苯(DVB)為復(fù)合交聯(lián)劑、AIBN為引發(fā)劑、

3、環(huán)己烷為有機(jī)溶劑，采用沉淀聚合法制備出一種新型的聚丙烯腈/Na2CO3復(fù)合凝膠微球調(diào)剖劑。該類調(diào)剖劑在水溶液中具有緩慢水解成高吸水性調(diào)剖劑的特性，微球的粒徑分布寬，其粒徑大小可根據(jù)無水碳酸鈉的添加量調(diào)整，可應(yīng)用于調(diào)剖油藏地層多孔徑目的地段；在模擬地層條件下（溫度、老化時(shí)間、鹽種類及含量）具有良好的穩(wěn)定性和一定的耐鹽性，凝膠強(qiáng)度高，且具有低溫吸水慢、高溫快速吸水凝膠的智能可控調(diào)剖性，可適用于油井深部定位前緣段塞和主體段塞填充的封堵劑。

4、r>　　(2)通過水溶液聚合法制備了 P(Am–AA)/MMT復(fù)合顆粒吸水性芯材核，然后采用微膠囊技術(shù)原理制備了以海藻酸鋁為膠囊膜殼的核殼型凝膠微球調(diào)剖劑。形成的海藻酸鋁膠囊膜能有效改善吸水性芯材的吸水性能，使其具有一定延緩吸水性，且復(fù)合微球的粒徑大小、形狀及其吸水性能可通過控制海藻酸鈉的添加量進(jìn)行調(diào)整，其穩(wěn)定性隨著 pH值的變化智能響應(yīng)。
　　(3)在以海藻酸鋁為膠囊膜的理論研究基礎(chǔ)上，以過硫酸鉀為引發(fā)劑，MBA為交聯(lián)劑，AM、

5、中和度為70％的 AA和SA為原料，在采用水溶液聚合法合成 AM–AA共聚物/SA復(fù)合材料的基礎(chǔ)上，添加淀粉和交聯(lián)劑硝酸鋁，采用工藝簡(jiǎn)單、適于工業(yè)化的造粒工藝技術(shù)制備了粒徑約為3mm的新型凝膠微球調(diào)剖劑。以該類凝膠微球調(diào)剖劑的吸水性能為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化制備工藝，得出最佳制備條件，通過模擬地層不同條件（溫度、鹽種類及含量、老化時(shí)間）對(duì)吸水性能和凝膠性能的影響可知，所研制的復(fù)合凝膠微球調(diào)剖劑在添加海藻酸鹽后，吸水性能得到改善，在模擬地層條件下