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本文针对目前国内外选择性堵水有效时间短,堵水效率不高及非目的层易被堵剂污染的情况,采用复合暂堵剂、甲阶酚醛树脂预聚体、粘弹性聚合物凝胶相结合的油井复合堵水技术,对高强度复合凝胶体系配方及其堵漏性能开展了研究。(1)复合暂堵剂体系:以胍胶、无机填料、体膨颗粒等为原料,研制了一种新型复合暂堵剂,考察了相关因素对暂堵剂体系性能的影响,并通过岩芯流动实验测试了暂堵剂的封堵性能。实验结果表明:当胍胶溶液质量分数为0.8%,加量为65%,交联比为100:0.2,体膨颗粒加量为0.6%,无机填料加量为30%时,复合暂堵剂初始流动性好,形成封堵段塞后抗压强度高,最大封堵突破压力为29.51MPa,且破胶彻底,易于解堵。(2)甲阶酚醛树脂预聚体封堵体系:以苯酚、甲醛等为原料,采用两步碱催化方法合成了甲阶酚醛树脂预聚体,考察了相关因素对合成甲阶酚醛树脂预聚体性能的影响,确定了适合作为油田堵水用甲阶酚醛树脂的的反应条件,考察了固化剂加量、固化温度等对甲阶酚醛树脂固化物性能的影响,测试了甲阶酚醛树脂预聚体作为油井堵水剂的封堵性能。实验结果表明:当苯酚与甲醛摩尔比为1:3时,第一步将苯酚与甲醛(纯)总质量3.5%的催化剂加入熔融的苯酚,再加入所需甲醛量的80%,升温至60℃恒温50min;第二步加入1.5%的催化剂升温至70℃,再加入所需甲醛量的20%,升温至90℃恒温30min,即得粘度适中的甲阶酚醛树脂预聚体溶液。甲阶酚醛树脂预聚体较为理想的固化剂是氯化铵,可根据其加量调整固化时间,可很好地封堵砂砾间孔隙,具有较高的封堵强度。(3)粘弹性聚合物凝胶封堵体系:以丙烯酰胺、甲基丙烯酸钠、甲叉双丙烯酰胺等为原料,考察了相关因素对粘弹性聚合物凝胶性能的影响,确定了在地层条件下粘弹性聚合物凝胶体系的反应条件,测试了聚合物作为油井堵水剂的吸水体膨性能和封堵性能。实验结果表明:当丙烯酰胺为6%~8%,甲基丙烯酸钠为2%,甲叉基双丙烯酰胺为0.15%~0.20%,过硫酸铵为0.2%,速率控制剂为0.04%~0.06%,体系pH值为中性,反应温度为60~80℃时,可形成高强度的粘弹性聚合物凝胶体。该粘弹性聚合物凝胶体稳定性好,在盐水中吸水膨胀,具有较强的封堵性能,且成胶时间和凝胶强度可根椐需要在一定范围内加以控制。(4)模拟封堵实验采用复合暂堵剂、甲阶酚醛树脂预聚体、粘弹性聚合物凝胶相结合的油井复合堵水技术,可形成高强度的封堵段塞,最高封堵突破压力梯度为28.82MPa·m-1,表现出良好的堵漏性能。