ZND特种凝胶成胶强度影响因素的研究.pdf

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1、细石化工进展ADVAHN第ll卷—第4期16ANCESINEPETROCHEMICALSZND特种凝胶成胶强度影响因素的研究潘丽娟王平全(西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都610500)摘要以ZND固体干粉和交联剂制备了ZND特种凝胶体系，确定了最佳交联剂配方：0．o4％间苯二酚+1．O％苯酚+1．O％六次甲基四胺+0．1％硫脲；确定了ZND特种凝胶最佳制备条件：ZND固体干粉加量1．5％，成胶温度125℃，成胶时间14h。在此条件下，ZND特种凝胶体系具有较好的成胶强度和抗盐性，在弱酸和弱碱性环境中具有稳定的成胶性能，这对现场应

2、用工艺的优化具有一定指导作用。关键词ZND特种凝胶交联剂成胶强度影响因素针对裂缝型、溶洞型漏失的特点，罗平亚院士量的ZND固体干粉，ZND加量以蒸馏水质量计，研制成一种油田用新型堵漏剂ZND，其是以超分匀速搅拌5h以上，ZND特种凝胶的成胶时间一般子化学和结构流体理论为基础，通过在大分子链为4．5～5．0h，备用。上引人特殊功能基团而合成的一种水溶性高分子(2)加交联剂的ZND特种凝胶的配制：中速材料¨。在堵漏作业中，将ZND的固体干粉与水电动搅拌下，向一定量ZND特种凝胶中加入交联溶液混合搅拌，它通过吸水、溶胀、溶解，分子链完剂间苯二酚、苯酚、六

3、次甲基四胺和硫脲，匀速搅全伸展后形成一种具有特殊流变性的凝胶类流拌5hi)2上，备用。其中高含量交联剂的ZND特体，称为ZND特种凝胶。凝胶在地面管线及近井种凝胶配方为：ZND凝胶+0．o4％间苯二酚+地带地层易流动，但通过设备泵进漏层后，会停止1．0％苯酚+1．0％六次甲基四胺+0．1％硫脲，其流动，并迅速充满整个裂缝及溶洞型空间，同时不中交联剂含量均以ZND特种凝胶质量计，下同；与地层中的油、气、水混合，形成具有足够大启动低含量交联剂的ZND特种凝胶配方为：ZND凝胶压差和承压能力的“凝胶段塞”【2】，达到堵漏+0．02％间苯二酚+0．5％苯酚

4、+0．5％六次甲基目的。四胺+0．1％硫脲。目前ZND特种凝胶在部分油田处理井漏问1．3凝胶成胶强度的评价方法题上已得到应用并取得一定成功，但对其成胶强用DV一111UltraBrookfield流变仪测定凝胶度影响因素及机理方面的研究尚不完全。通过室表观粘度，凝胶成胶强度以成胶后的凝胶表观粘内试验考察了ZND加量、交联剂含量、成胶温度、度表征。表观粘度越高，则成胶强度越大。成胶时间及体系pH值等因素对ZND特种凝胶成2ZND特种凝胶成胶强度的影响因素胶强度的影响。影响ZND特种凝胶成胶强度的因素很多，主1试验部分要包括ZND加量(质量分数，下同)

5、、交联剂含量、1．1仪器和试剂成胶温度、成胶时间及体系pH值等。仪器：1990一A型电动搅拌机；DV一111Ultra2．1ZND加量Brookfield流变仪，天津市科学器材公司生产。蒸馏水质量1600g，加人一定量的ZND固体试剂：ZND固体干粉，化学纯，四川光亚科技干粉，配制ZND特种凝胶，在125℃下，搅拌14h股份有限公司；交联剂，间苯二酚、苯酚、六次甲基后，考察ZND加量对凝胶成胶强度的影响，结果四胺、硫脲，均为分析纯，四川省成都市科龙化工见图l。从图1可知，凝胶的成胶强度随ZND加试剂厂。1．2凝胶的配制收稿13期：2009—11—0

6、9。(1)ZND特种凝胶的配制：准确取1600g蒸作者简介：潘丽娟，在读硕士研究生，研究方向为钻井液体系馏水(80℃)，低速电动搅拌下，缓慢加入一定质及其机理。2010年4月潘丽娟等．ZND特种凝胶成胶强度影响因素的研究17量增加而增大，并且此变化存在一个l缶界加量c，0．04％间苯二酚+1．0％苯酚+1．O％六次甲基四约为0．8％。当ZND加量C时，成胶强度2．3成胶温度快速增加；当ZND加量为1．5％时，凝胶已具有足其他条件不变，成胶时间14h，考察成胶温

7、度够大的成胶强度。对高含量交联剂ZND凝胶成胶强度的影响，结果见图3。从图3可看出，成胶强度随温度升高而增加，125℃时，成胶强度达最大；再增加温度，成∞●母胶强度下降。因此，高含量交联剂ZND特种凝胶＼最佳成胶温度为125℃。蜊攥饔∞●∞％＼图1ZND加量对表观粘度的影响操饔从高分子缔合方式和凝胶结构进行机理分析，ZND加量C时，ZND分子间通过疏水缔合形成图3成胶温度对表观粘度的影响三维网状结构，使成胶强度快速增加；但当ZND2．4矿化度加量达1．5％，ZN

8、D分子间作用及分子链的移动其他条件不变，成胶温度125℃，分别用蒸馏均因体系粘度过大而受阻，此时凝胶成胶强度已水和不同矿化