高温高盐条件下纳米颗粒强化酚醛冻胶

作者:王文慧; 葛际江*; 郭洪宾; 吕琦; 许雅; 吴千慧
来源:高分子材料科学与工程, 2022, 38(12): 19-28.
DOI:10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0287

摘要

以丙烯酰胺与(2-丙烯酰胺-2-甲基)丙基磺酸(AM-AMPS 25)为成胶剂、水溶性酚醛树脂(WSPR)作交联剂为高温高盐油藏(130℃,41.529 g/L)研制成胶时间适宜、热稳定性好且成本低的冻胶堵剂。实验发现,尽管AM-AMPS是耐温耐盐聚合物,但其与WSPR交联形成的冻胶在高温高盐下稳定性依旧较差,冻胶老化30 d后脱水收缩严重,脱水率大于95%。而额外加入1%纳米二氧化硅(Nano-SiO2)的冻胶的热稳定性得到极大的改善,老化30 d后的脱水率不到1%。于是开展了纳米颗粒对冻胶成胶性能的影响及强化机理进行了研究。对加入纳米颗粒前后的聚合物溶液进行动态光散射、冷冻扫描电镜分析(Cryo-SEM)和黏度变化分析,并对加入纳米颗粒前后的冻胶进行Cryo-SEM分析。结果发现,纳米颗粒可提高聚合物溶液在高温下的黏度保留率、减小聚合物链的水动力半径、降低聚合物分子链之间纠缠的非均质性,使溶液中的聚合物分布更加均质,因而形成的冻胶网状结构也更加均质,进而提高冻胶在高温高盐下的热稳定性和持水能力。

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