高温稳定性和井口密封性质的粗热凝材料的制备和性能特征

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 石油工程是石油工程中的一个.

背景情况:

• 井井完整性对于安全高效的石油和天然气运营至关重要.
• 失去流通带来了重大挑战,增加了运营成本和风险.
• 现有的堵塞剂在高温,高压和高盐度条件下往往缺乏所需的稳定性.

研究的目的:

• 设计和准备一个新的厚性热聚合物凝系统,用于井口堵塞和流失的循环控制.
• 通过对组件进行系统选,优化凝配方.
• 为了全面描述凝的性能,并阐明其作用机制.

主要方法:

• 对聚合物,交叉连接剂和添加剂进行系统选.
• 风湿学测试,以评估粗性质和剪切稀释.
• 高温老化实验,以评估热稳定性.
• 西丹斯克瓶测试和堵塞性能评估.
• 用光谱 (IR,NMR) 和热分析 (TGA) 来阐明机制.

主要成果:

• 最佳配方包括AM-AA-AMPS聚合物,化,S-三,改性蒙莫里隆石和改性树脂.
• 凝表现出快速凝 (6小时),高凝强度 (等级H),以及切割后优异的粘度恢复 (97.7%).
• 显示出优异的高温稳定性 (在160°C形成凝,在140°C老化7天后保持80%的模量).
• 实现高堵塞能力 (120°C时24.0MPa/100m) 和只有8.5%的脱水率.

结论:

• 开发的粗热聚合物凝系统为井口堵塞和流失循环提供了高性能解决方案.
• 协同网络的形成 (共价交联,键,物理吸附) 确保在恶劣条件下稳定.
• 这种材料适用于高温和高盐环境,满足行业的关键需求.