环境友好型高成球产率自生支撑剂的构筑与性能

作     者：吴绍伟 尹金容 李真勇 曾真 许敏 任先艳 WU Shaowei;YIN Jinrong;LI Zhenyong;ZENG Zhen;XU Min;REN Xianyan

作者机构：中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524000 西南科技大学材料与化学学院四川绵阳621010 

出 版 物：《油田化学》 (Oilfield Chemistry)

年 卷 期：2024年第41卷第2期

页      面：212-219,237页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：中海石油(中国)有限公司“南海西部高含水水平井控水挖潜新技术研究与应用”(项目编号YXKY-2019-ZJ-03) 

主　　题：自生支撑剂 相变 成球产率 抗压强度 耐酸性 

摘      要：为了避免使用有机溶剂、改善自生支撑剂在井下生长过程中易粘并团聚的问题,采用苯乙烯(St)和二乙烯基苯(DVB)作为可相变组分、含分散剂的水溶液作为不可相变组分,设计了一种环境友好型自生支撑剂。通过调控不可相变组分中分散剂的组成和用量及两组分的预混合搅拌转速等方法,确定自生支撑剂的最佳配方及制备工艺。通过扫描电子显微镜、X射线衍射分析、红外光谱分析了自生支撑剂的形貌与结构,通过颗粒强度测定仪、恒载试验机等评价了自生支撑剂的性能。结果表明,两组分的预混合转速为120r/min。不可相变组分中的分散剂为聚乙烯醇-1788、甲基纤维素、十二烷基苯磺酸钠(质量比为5000∶175∶2)。在模拟裂缝温度为100℃且完全静置反应的条件下,自生支撑剂的液-固相变时间范围为32.5~40.0min,相变后约24min时完成强度的快速增长。自生支撑剂单颗粒分散微球的产率可达78%,且可控制60%的微球尺寸分布于0.850~0.425mm(20~40目)。自生支撑剂微球单颗粒强度极大值约32N,视密度约1.18g/cm^(3),球形度高于0.9,酸溶解度低至2.47%。自生支撑剂微球的单颗粒强度与市售陶粒支撑剂相当,显著高于市售石英砂支撑剂;其耐酸性显著高于市售陶粒和石英砂支撑剂。提出的自生支撑剂体系和制备方法改善了自生支撑剂流体在缺失剪切力辅助作用下易团聚、产率低、成球率低的难题,且不需添加有机溶剂、环境友好,具有深部储层开采的极大潜力。