2026年 02期
耐温耐盐聚合物凝胶堵剂的研制和性能评价
朱秀雨;马思航;濮兰天;王晓桐;文波;朱卓岩;侯庆锋;以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、N-烷基取代丙烯酰胺和丙烯酰胺为共聚单体，采用水溶液聚合方法制备了耐温抗盐聚合物P1216，将其与多酚复合交联剂共同构建了凝胶堵剂体系，考察了配方体系的成胶性能及封堵效果。实验结果表明：优化配方为1%聚合物P1216+0.4%交联剂A+0.3%交联助剂B。凝胶配方体系可采用超高矿化度的20×104 mg/L以上的盐水直接溶解配注，在120℃的老化条件下，30 d以上未出现明显的脱水现象。成胶时间可控，为8 h左右；成胶强度较强，满足封堵要求；岩心封堵率达99%以上。
基于β-环糊精凝胶暂堵剂的性能研究
张照阳;石孝志;何乐;王鼎立;谢信捷;唐雷;针对常规固体颗粒暂堵剂难以进入裂缝远端进行暂堵的问题，探索了固体颗粒向可相变液体暂堵剂的转变。基于β-环糊精为凝胶主体、十四酸为凝胶客体制备了CD-12凝胶暂堵剂，并考察了CD-12凝胶暂堵剂的配伍性能、流变性能、封堵性能、破胶性能以及伤害性能。结果表明：CD-12凝胶暂堵剂具有稳定时间可调、适用温度范围可控、解堵易、对岩心伤害小的特点，可实现微裂缝以及深部裂缝屏蔽暂堵，最大黏度均超过1 000 mPa·s，能够达到最大封堵压力为14 MPa，且稳定时间大于3 h，岩心伤害率为8.24%。可根据破胶剂加量调节破胶时间，破胶剂质量分数为0.2%～1.6%时，可以控制CD-12凝胶暂堵剂破胶时间为1.0～5.5 h，完全可以满足现场施工的需要。
纳米二氧化硅对聚丙烯酰胺钻井液性能的影响
刘雪芬;陈飞;苏村玲;针对聚丙烯酰胺钻井液高温下流变性能变差、滤失量增大等问题，研究了不同用量、不同粒径的Si O2在常温、60℃和120℃对聚丙烯酰胺钻井液流变性和滤失性能的影响。结果表明：20 nm SiO2使钻井液表观黏度降低6.7%、动切力降低20.3%、滤失量增加了2.25倍；300 nm SiO2使钻井液表观黏度降低约13.3%、动切力降低80.1%、滤失量增加了18.2%。随温度升高，粒径20 nm SiO2使钻井液表观黏度降低、滤失量增加，常温下动塑比0.41左右，随温度升高动塑比显著降低；粒径300 nm SiO2使钻井液的表观黏度随温度升高先增加再降低，滤失量随温度升高先降低再增加，但变化幅度不大，在60℃动塑比较高(0.41～0.61)。粒径20 nm的Si O2更适用于低温浅井(<60℃)，而粒径300 nm的Si O2适用于中高温地层钻井，且加量0.5%～1.5%更有利于钻井液保持较好的流变性和滤失性。
纤维素纳米纤维增强聚合物凝胶颗粒及其性能研究
唐晓旭;陈斌;赵鹏;孟繁涛;吕鹏;曹长霄;以双键改性纤维素纳米纤维（改性CNF）为骨架材料，丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、N,N-二甲基丙烯酰胺等为单体，N,N′-亚甲基二丙烯酰胺（MBA），聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA-200）为交联剂通过自由基聚合制备了一种具有良好膨胀性能和可持续增黏的新型预交联黏弹性高分子颗粒（改性CNF-PPG）。研究了改性CNF-PPG的溶胀性、持续增黏性和黏弹性。结果表明：改性CNF-PPG具有良好的悬浮性和膨胀性；PEGDA-200的延迟水解大大提高了改性CNF-PPG体系的持续增黏能力，老化60 d后，表观黏度增大9倍，同时仍能保持良好的黏弹性。调驱实验结果显示，大于270目的改性CNF-PPG的分散体系具有良好的注入性和封堵性，在水驱的基础上可提高采收率19.2%。
MA/PA/TETA三元共聚物阻垢剂的合成及性能研究
黄晨;谢璇;黄昕茹;董立超;李志军;王晨;张康;以马来酸酐（MA）、磷酸（PA）和三乙烯四胺（TETA）为单体，以过硫酸铵为引发剂，通过自由基聚合反应合成了MA/PA/TETA三元共聚物阻垢剂，并对其进行了结构表征。利用静态结垢法、扫描电镜测试了阻垢剂的阻垢性能，分析了阻垢机理。实验结果表明：优化合成条件为n(MA)∶n(PA)∶n(TETA)=1∶0.35∶0.8、反应温度90℃、引发剂用量8%、反应时间8 h;MA/PA/TETA三元共聚物对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和硫酸锶的最大阻垢率分别达到85%、80%、75%和70%，其阻垢性能优于商用阻垢剂，在7 d后对碳酸钙垢的阻垢率仍超过70%。扫描电镜结果表明：MA/PA/TETA三元共聚物可使碳酸钙垢型发生改变，在碳酸钙晶体形成过程中，共聚物阻垢剂分散吸附在晶格中，阻碍晶核生长，导致晶体变形，结晶强度下降，使其变得松散和质软。
无机可降解凝胶堵剂耐温改性研究
龚页境;崔盈贤;王贵;田宇;龙卫红;韩瑞;通过向无机氢氧化铝凝胶体系中添加复合热稳定剂，得到一种耐温大于350℃耐温无机凝胶体系，优化配方为：25%氯化铝+3%乌洛托品+1%复合热稳定剂。该堵剂最高耐温达382℃，较未改性前耐温能力提高64℃，可适用于大部分稠油热采油田。在350℃老化30 d后，该堵剂对8 000×10-3μm2渗透率岩心仍可保持97.7%封堵率，250℃条件下该堵剂5 d内降解率为95%，具有较好的使用安全性。
一种温敏微凝胶稳泡剂的研制与评价
武俊文;在油气开采中，100℃以上高温会导致泡沫水相蒸发，稳定性骤降。通过反相微乳液聚合法，将丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）与N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）共聚交联，制备了具有UCST特性的单分散温敏微凝胶颗粒（MG）。采用高温高压可视化泡沫仪对MG与起泡剂EDAB(w=0.1%，模拟地层水配制)复配体系进行评价。结果表明，MG体积变化由氢键驱动，25℃时收缩、80℃时膨胀；80℃复配体系泡沫最大高度从21 mm升至51 mm，半衰期从15 min延长至96 min,30℃性能略有提升，实现“低温消泡、高温稳泡”。经15次温循测试，性能无明显衰减，满足油气开发高温需求。
多功能生物基聚合物的制备及其在水基钻井液中的应用
孙轶杰;李静;以纤维素为原料，通过丙烯酸酯类功能单体修饰并与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等单体共聚制备了一种多功能生物基聚合物，并以此构建了一种高性能环保水基钻井液体系，通过分子结构设计实现流变调控、滤失控制、页岩抑制与润滑性能的协同提升。实验结果表明：在200℃，该体系塑性黏度由35 mPa·s降至28 mPa·s,HTHP滤失量由22.0 mL/30 min降低至15.0 mL/30 min;120℃下蒙脱石回收率提高至88%，摩擦系数由0.18降至0.12，表现出良好的高温高压适应性与综合应用性能。
新型生物源缓蚀剂对管道腐蚀的抑制研究
李志庆;朱志宝;针对含硫微生物诱导腐蚀导致管道钢材严重失效的问题，制备了海藻酸钠/小檗碱（SA/BER）生物源复配缓蚀剂，并评价其缓蚀与抑菌性能。在含硫酸盐还原菌（SRB）的API RP-38培养基中，采用失重、电化学及表面与微生物学方法进行测试。结果表明：SA与BER质量比为1∶1时效果最优，28 d后缓蚀效率达92.5%，腐蚀速率由0.52 mm/a降至0.04 mm/a;SA/BER生物源复配缓蚀剂可同时抑制阳极溶解和阴极反应，腐蚀电流密度由2.5×10⁻5 A/cm2降至2.0×10⁻6A/cm2，电荷转移电阻由80Ω·cm2提升至1.25×103Ω·cm2。SA/BER通过“成膜阻隔-化学吸附-抑菌抑膜”协同机制有效抑制微生物诱导腐蚀，使得钢表面形成致密有机保护膜并显著降低硫元素富集，SRB数量及生物膜生成明显减少。
海上特超稠油油藏强汽窜耐高温封堵体系的研究与应用
戎凯旋;孟小芳;贾永康;杨劲舟;王敬;潘玉萍;针对海上典型特超稠油油田在注蒸汽开发过程中严重汽窜的问题，开发了一种新型耐高温封堵凝胶体系。利用静态性能评价、单填砂管驱替和并联填砂管驱替实验，考察了新型耐温凝胶体系的耐盐性能、抗稀释性能、热稳定性能、注入性能、抗冲刷性能和封堵调整吸汽不均性能，分析了体系的作用机理。实验结果表明；该体系在矿化度79 000 mg/L条件下成胶黏度在45 000 mPa·s，在300℃条件下仍能保持高强度封堵，在90℃条件下凝胶黏度在60 d内仍保持在初始黏度的80%以上；该体系具有良好的注入性，在中高渗储层中注入压力升幅较低，能够保证现场的安全施工，成胶后封堵性能良好，当后续注入量达到10 PV时，封堵率仍然可以保持在91.2%以上；该体系能够对地层高渗汽窜通道实现有效封堵并调整吸汽剖面，扩大储层加热范围和提高储层动用程度，低渗填砂管的产量占比从1.2%上升至55%，采收率由6.96%上升至74.25%，动用程度大幅度提升。矿场应用表明：注汽阶段实现了有效封堵，受汽窜影响邻井生产正常，措施井的周期吞吐效果得到明显改善，平均单井措施增油量达到4 000 m3。