【摘 要】
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裂缝性地层恶性漏失是油气钻井工程重大技术难题之一,可固化树脂和井下交联聚合物是常用堵漏材料,但存在井下交联可控性差、固化强度低等问题.研制了一种部分醚化改性氨基树脂PMMM,利用拉曼光谱分析了其分子结构,并揭示了固化机理.PMMM固化时间随着固化剂加量增加或温度升高而缩短,在80～130℃温度下可做到1～10h可控,固化后不收缩,最高抗10％水基钻井液污染.PMMM固化后抗压强度随着CaSO4纳米晶须增加先增加后降低,0.5％纳米晶须加量下,80℃养护24 h后PMMM抗压强度最高达56 MPa,高于常规
【机 构】
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中国石油集团工程技术研究院有限公司,北京102206;中国石油大学(北京)地球科学学院,北京100249;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580
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裂缝性地层恶性漏失是油气钻井工程重大技术难题之一,可固化树脂和井下交联聚合物是常用堵漏材料,但存在井下交联可控性差、固化强度低等问题.研制了一种部分醚化改性氨基树脂PMMM,利用拉曼光谱分析了其分子结构,并揭示了固化机理.PMMM固化时间随着固化剂加量增加或温度升高而缩短,在80～130℃温度下可做到1～10h可控,固化后不收缩,最高抗10％水基钻井液污染.PMMM固化后抗压强度随着CaSO4纳米晶须增加先增加后降低,0.5％纳米晶须加量下,80℃养护24 h后PMMM抗压强度最高达56 MPa,高于常规水泥堵漏材料.基于100～130℃下黏度数据,利用修改的阿伦尼乌斯黏度方程,拟合得到PMMM黏度-温度-时间曲线方程,方程预测90℃下黏度变化规律与实测数据相吻合,基本反映了 PMMM堵漏材料加热条件下的黏度变化规律.整体而言,PMMM树脂固化堵漏材料具备配方简单、固化条件可控、固化后强度高等优点,在裂缝性地层恶性井漏中具有一定应用前景.
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针对现有可变形封堵防塌处理剂作用温度过窄的问题,基于地层温度诱导控制材料形态变化实现对地层定向吸附的技术思路,开展温敏变形封堵处理剂分子结构设计,通过优化设计骨架、形变和分散性能,利用诱发分子内交联反应逐级拓宽有效作用温度区间,研发出适用于100～150℃的温敏变形封堵剂SMSHIELD-2.通过红外光谱、核磁和压力传递实验等对SMSHIELD-2进行结构表征和性能评价.结果表明SMSHIELD-2在100～150℃广谱温度范围内,有效封堵硬脆性泥岩的微裂缝,提高钻井液的封堵防塌性能且具有良好的配伍性.S
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