高温延迟交联聚合物堵漏剂的制备与性能

作     者：吕军贤 卓绿燕 ALAIN Pierre Tchameni 陈璐鑫 谢彬强 LYU Junxian;ZHUO Lüyan;ALAIN Pierre Tchameni;CHEN Luxin;XIE Binqiang

作者机构：长江大学石油工程学院湖北武汉430100 

出 版 物：《油田化学》 (Oilfield Chemistry)

年 卷 期：2023年第40卷第4期

页      面：601-607页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：中国石油化工股份有限公司西北分公司科研项目“顺北一区5号断裂带提质提速钻完井技术研究——一井多靶大缝洞专堵技术评价与优化”(项目编号202105ZB0015) 

主　　题：聚合物凝胶 堵漏剂 延迟交联 堵漏性能 

摘      要：针对目前凝胶堵漏材料注入性差、高温成胶时间短等问题,以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体,偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂,聚乙烯亚胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以自由基聚合与聚合物交联相结合的方法,研发了一种具有成胶强度高、高温成胶时间可控等优点的高温延迟交联聚合物堵漏剂PM-1,并通过正交实验和单因素实验得到了PM-1的最优制备条件,评价了PM-1的注入性、成胶性和堵漏性,并分析了PM-1的高温延迟交联机理。结果表明,堵漏剂PM-1的最佳制备条件为:单体质量分数为10%(AM、AMPS物质的量比为4∶1),聚乙烯亚胺加量为0.4%,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加量为0.2%,偶氮二异丁脒盐酸盐加量为0.1%,自制聚合物BRZ加量为1.2%;该堵漏剂具有良好的注入性能;堵漏剂在130℃下老化96 h后仍可封堵粒度1.7~4 mm的砂层,与惰性材料所形成的复合凝胶对5 mm的裂缝漏层承压能力达6 MPa;添加0.4%聚乙烯亚胺能够使堵漏剂的交联时间延长3~5 h,可保证地下交联凝胶堵漏施工的顺利进行。