井下化学封堵剂耐温性能实验研究

油井开采过程中的出水问题严重制约产能,井下化学封堵剂可作为堵水药剂注入地层实现高含水地层封堵,同时也可作为管外封隔药剂实现不动防砂管柱完成油井分层分采,具有较高的应用价值。本文针对井下高温环境要素,通过室内实验研究了高温对化学封堵剂性能的影响,开展了高温、超高温条件下封堵剂的成胶特性、固化强度特性、长期老化特性及固化时效控制方法研究,对封堵剂的现场应用及其后续研究有一定指导意义。

一种新型外柔内刚型封堵剂的研制

刚性封堵剂强度大,难以有效适应地层孔隙的尺寸及形状;柔性封堵剂自适应能力强,但承压强度低,两者均都难以形成有效封堵。结合刚性封堵剂强度大和柔性封堵剂自适应能力强的优点,采用碳酸钙作为刚性内核,以酰胺和2-酰胺基-2-丙磺酸为主要聚合单体,以N,N-亚双酰胺为交联剂,以过***铵-亚氧化还原体系为引发剂,采用溶液聚合法制备了一种外柔内刚型封堵剂。该封堵剂吸水膨胀倍数较小,抗压强度高,抗温性好,对钻井液流变性影响小,并具有较柔性封堵剂更好的降滤失和砂床封堵性能。

水平井堵水高强度缓沉封堵剂研究与性能评价

封堵剂体系固化后的红外光谱和扫描电镜实验结果可知,PS-1与水泥主剂反应形成的白色膜状物缔合结构附着在水化产物的表面或者填充在水化产物间隙,使得封堵剂体系在固化之后结构更加紧密,封堵剂体系强度得到增强。封堵剂体系的缓沉分散机理表明:加入JSJ的封堵剂体系的Zeta电位显示为负电且值大于空白试样,表明封堵剂体系中电性被改变,颗粒产生了相斥的静电作用,使得水泥颗粒分散开来;DSC、XRD、红外光谱实验可知,封堵剂体系前期水化产物的生成被阻碍,但是随着水化龄期的增加,水化产物的生成不再受影响。结合油田现场工艺应用条件,通过室内实验对封堵剂体系的综合性能与工艺适应性进行研究,结果表明:封堵剂体系缓沉时间达到6h以上,固化抗压强度可以达到32.2MPa;由填砂管物模实验结果可知,封堵剂体系1PV注入量下,在90℃下养护7d,突破压力可以达到0.9MPa·cm~(-1),封堵率可以达到99.2%。综上所述,研究所获得的封堵剂体系与目前应用的水平井封堵剂体系相比,具有缓沉时间较长,固化强度较高,可以作为一种新型水平井化学封堵剂体系进行现场应用。

pH响应多功能封堵剂介孔硅纳米靶向递送系统的构建

在诸多的纳米载体中,介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)因其良好的生物相容性、较高表面积、孔径可调、较高的负载能力以及表面易功能化等特点被广泛用于纳米系统递送领域。近年来,基于介孔二氧化硅封堵策略的纳米递送系统被广泛关注。在介孔硅纳米载体表面修饰具有环境响应的封堵分子封堵孔道,利用MSNs孔道负载分子,再通过在其表面修饰各种刺激响应基团引入封堵分子构建"纳米阀门",以期望在正常生理环境中显示出"零过早释放",而到达靶部位时触发释放进而增加累积。