耐高温抗盐聚合物凝胶堵剂的相关实验


      经过一系列实验筛选后,选定本实验所用聚丙烯酰胺型号为AN125;经过正交试验法的筛选并考察了WD 对体系粘度的影响后,选出最佳配方为聚丙烯酰胺0.6%、乌品洛托0.4% 、间苯二酚0.05% 、磷酸0.12% 、WD0.01%。成胶后pH=7, 初始成胶温度为75.11℃。100℃时,凝胶粘度为7 511mPa.s;在100℃条件下恒温25d 凝胶粘度保持在5 000mPa.s;高矿化度水中Na+、Ca2+对高温条件下的凝胶热稳定性均有显著影响。其中Ca2+在成胶初期前5d粘度有明显的上升,这是由于Ca2+可以和聚丙烯酰胺的羧基钠发生交联作用所致。但随恒温时间的延长凝胶粘度迅速下降当成胶15d 和25d 时体系粘度已降至4000mPa.s 左右。而Na+则成胶5d 时已降至4000mPa.s 左右,15d、25d 时则稳定在3 000mPa.s 左右,这均属于金属离子对凝胶有加速水解作用所致;为了提高凝胶的耐温性,本文尝试引入了聚合物/蒙脱土纳米复合材料, 尝试用有机化的蒙脱土对整个凝胶体系进行插层复合,利用蒙脱土与凝胶网络的物理作用,限制了高分子链的运动,从而提高了热稳定性,另外,蒙脱土上残余的羟基与树脂上的-COOH,-CONH2产生了氢键作用,限制了链段的运动,也提高了体系的耐热稳定性。实验结果表明加入有机化处理的蒙脱土其凝胶粘度初期虽略有降低,但随时间的延长其耐温效果开始显现,并在成胶后25d 时粘度超过了与其对比的空白样,蒙脱土改性凝胶的良好气液阻隔性开始显现出来;岩心评价实验在100℃时,压力0.006MPa 上升到4.865MPa, 渗透率由99195.21×10-3μm2 降低到3.936×10-3μm2, 注入30PV 倍的蒸馏水渗透率仍然保持在4×10-3μm2,取得明显的封堵效果。