地下合成凝胶堵漏性能研究.pdf

钻 采 工 艺 2010年7月 ·102· TECHNOLOGY 2010 DRILl．[NG＆PRODUClION July 地下合成凝胶堵漏性能研究 郑 军1，何 涛2，王 琪3，王 娟3，方 艾3 (1成都理工大学能源学院2川庆钻探工程公司川东钻探公司 3川庆钻探工程公司钻采工艺技术研究院) 郑军等．地下合成凝胶堵漏性能研究．钻采工艺，2010，33(4)：102—104 摘要i凝胶堵漏在钻井过程中解决恶性漏失具有很好的效果，文章介绍了一种能在地下合成凝胶的方法， 该体系以丙烯酰胺为主体，引入具有吸附性能的阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵，采用N、N一二甲基双丙烯酰 胺为交联荆，利用地下高温特点自动聚合并交联形成高黏凝胶，黏度可达上万mPa·s，形成的凝胶具有吸水膨胀特 性可增至本身体积的1．5倍，该体系对高渗透地层和裂缝具有降低漏失速度并封堵漏层的作用。 关键词：合成凝胶；堵漏；吸水膨胀；高渗透层；裂缝 TE 中图分类号i 282 文献标识码：A DOIil0．3969／j．issn．1006—768X．2010．04．033 井漏是钻井过程中常预见的问题，由于井下的 体系黏度是凝胶堵漏的关键性能，黏度越高在 地层复杂性，常用的堵漏材料难于与漏失层匹配并 地层中的抗静剪切性能越强，同时由于凝胶的连贯 形成封堵，近年来凝胶堵漏材料在现场运用中已经 性，能够在多孔介质中形成贾敏性能的叠加效应，凝 取得较好的效果。 胶的封堵能力增加，本体系成胶后采用黏度计在低 凝胶堵漏的原理是堵漏材料在进入漏失层后利 剪切下测其黏度如图l。 用地层温度，使分子间产生交联反应，体系黏度迅速 增加，并在漏失壁形成很强的黏附力，从而堵塞漏失 800 700 层。凝胶具有可变性，不受空间及缝隙限制，体系成 ：600 胶后具有抗稀释性，不易被地层水冲走。 耋裟 2 300 一、凝胶体系的研制及性能 蘧200 嘏100 O 1．主要原料及合成 剪切速率／s1 实验药品：丙烯酰胺(工业纯)、二甲基二烯丙 图1 凝胶在不同剪切速率下的黏度 基氯化铵(60％水溶液)、N、N一二甲基双丙烯酰胺、 过硫酸钾、甲醛。 从图1中可以看出，凝胶体系在模拟地层条件 分别加入主剂丙烯酰胺5％，阳离子吸附剂二 即低剪切速率条件下)黏度较高达到了400×1000 甲基二烯丙基氯化铵0．5％，交联剂N、N一二甲基mPa·s以上，同时具有一定的剪切增黏性能增加了 双丙烯酰胺0．05％，引发剂过硫酸钾0．02％及稳定 流动条件下的封堵能力。 剂甲醛0．05％，放入70。C的恒温箱几个小时后即成