自降解屏蔽暫堵劑PAM/PCL的合成及性能研究

董國(guó)峰, 馬 鵬, 聶育志, 劉 沖, 黃志學(xué)

(1. 德州大陸架石油工程技術(shù)有限公司,山東 德州 253005;2. 長(zhǎng)江大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 荊州 434023)

隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷深入,常規(guī)油氣藏資源的開(kāi)發(fā)已經(jīng)步入中后期,石油鉆井開(kāi)采過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)井漏,井漏不僅會(huì)導(dǎo)致鉆井液的大量漏失,使鉆井施工成本增加,還會(huì)嚴(yán)重影響井下安全[1-3]。屏蔽暫堵技術(shù)是在鉆井過(guò)程中常用來(lái)防止井漏的一項(xiàng)工藝技術(shù),對(duì)儲(chǔ)層保護(hù)效果較為明顯[4],屏蔽暫堵技術(shù)的核心就是屏蔽暫堵材料。

生物降解塑料(如聚乳酸、聚己內(nèi)酯等)由于其可自降解、降解產(chǎn)物綠色無(wú)污染、且具有優(yōu)良的力學(xué)性能,被廣泛應(yīng)用于油田領(lǐng)域[5-7]。葉鏈等[8]以乳酸為原料合成了一種新型自降解堵漏劑,自解堵保護(hù)儲(chǔ)層作用效果顯著,封堵承壓能力可達(dá)7.5 MPa;劉書(shū)杰等[9]以聚乳酸為原料合成了一種自降解隨鉆堵漏劑材料,其具有優(yōu)異的暫堵、儲(chǔ)層保護(hù)效果。隨著勘探技術(shù)向儲(chǔ)層深處進(jìn)一步發(fā)展,暫堵劑需要有較好的耐溫性能,而生物降解塑料存在的耐溫性能差、高溫條件下降解時(shí)間快等不足限制了其應(yīng)用[10]。針對(duì)以上問(wèn)題,本文以聚己內(nèi)酯為原料,利用丙烯酰胺與N,N-亞甲基雙丙烯酰胺的交聯(lián)反應(yīng),通過(guò)對(duì)兩類可自降解材料進(jìn)行復(fù)合,采用反相懸浮聚合法合成了一種核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合暫堵劑。聚丙烯酰胺作為外殼將聚己內(nèi)酯包裹,從而延緩聚己內(nèi)酯的降解,實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫裂縫儲(chǔ)層的暫時(shí)封堵作業(yè)。該暫堵劑在封堵后自動(dòng)降解,無(wú)需解堵作業(yè),且降解產(chǎn)物均為低分子產(chǎn)物,不會(huì)對(duì)儲(chǔ)層造成污染。……