高压注水井带压作业凝胶封堵体系性能评价

作者：汪万飞; 付红^*

来源：油田化学, 2023, 40(04): 621-626.

DOI：10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.04.009

• 高压注水井
• 带压作业
• 凝胶
• 成胶时间
• 凝胶强度
• 破胶

为满足高压注水井带压作业对凝胶封堵体系的强度、成胶时间以及可破胶的性能要求，采用丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为二元聚合物体系、三羟甲基化合物(Smel30)为交联剂制备了一种耐温抗盐凝胶封堵体系。研究了温度、无机盐、模拟油含量、剪切时间对凝胶体系成胶时间和凝胶强度的影响，同时研究了破胶剂过硫酸钠用量对凝胶体系破胶效果的影响。结果表明，温度由40℃升至100℃时，凝胶体系的成胶时间由23.5 h缩短至2.0 h、凝胶强度由39.4 Pa增至88.6 Pa。无机盐可使聚合物链间距离减小，成胶时间缩短，凝胶强度略有增加；3种无机盐对凝胶体系成胶时间和凝胶强度的影响从小到大依次为Na Cl<Mg Cl2<Ca Cl2。凝胶体系抗油污和抗剪切能力较强。加入1%～10%的模拟油可使凝胶体系的成胶时间由8 h增至15 h，凝胶强度的变化较小；在60℃、500 r/min的条件下剪切60 min后，成胶时间从7 h增至17 h，但凝胶强度仍能保持81%。凝胶体系的热稳定性较好，在60℃老化15 d未出现明显脱水，且凝胶强度为67 Pa。过硫酸钠可以高效低成本破胶，按体积分数为30%的量在凝胶体系中加入质量分数为30%的过硫酸钠，60℃下的破胶时间为20 h，残液表观黏度为64.4 m Pa·s，可以通过气体或清水将破胶残液顶替至地面，易于返排，满足现场施工要求。