自降解屏蔽暫堵劑PAM/PCL的合成及性能研究

董國峰, 馬 鵬, 聶育志, 劉 沖, 黃志學

(1. 德州大陸架石油工程技術有限公司,山東 德州 253005;2. 長江大學 化學與環境工程學院,湖北 荊州 434023)

隨著油田開發的不斷深入,常規油氣藏資源的開發已經步入中后期,石油鉆井開采過程中經常會出現井漏,井漏不僅會導致鉆井液的大量漏失,使鉆井施工成本增加,還會嚴重影響井下安全[1-3]。屏蔽暫堵技術是在鉆井過程中常用來防止井漏的一項工藝技術,對儲層保護效果較為明顯[4],屏蔽暫堵技術的核心就是屏蔽暫堵材料。

生物降解塑料(如聚乳酸、聚己內酯等)由于其可自降解、降解產物綠色無污染、且具有優良的力學性能,被廣泛應用于油田領域[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,自解堵保護儲層作用效果顯著,封堵承壓能力可達7.5 MPa;劉書杰等[9]以聚乳酸為原料合成了一種自降解隨鉆堵漏劑材料,其具有優異的暫堵、儲層保護效果。隨著勘探技術向儲層深處進一步發展,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、高溫條件下降解時間快等不足限制了其應用[10]。針對以上問題,本文以聚己內酯為原料,利用丙烯酰胺與N,N-亞甲基雙丙烯酰胺的交聯反應,通過對兩類可自降解材料進行復合,采用反相懸浮聚合法合成了一種核殼結構的復合暫堵劑。聚丙烯酰胺作為外殼將聚己內酯包裹,從而延緩聚己內酯的降解,實現對高溫裂縫儲層的暫時封堵作業。該暫堵劑在封堵后自動降解,無需解堵作業,且降解產物均為低分子產物,不會對儲層造成污染。……