石油学报

作者：戴彩丽, 刘佳伟, 李琳, 刘逸飞, 徐忠正, 孙宁, 丁飞, 孙永鹏

单位：中国石油大学(华东)山东省油田化学重点实验室/非常规油气开发教育部重点实验室 山东青岛 266580

关键词：水凝胶粒子,裂缝调控,自生长,纳米力学,界面作用

基金：戴彩丽,女,1971年3月生,2006年获中国石油大学(华东)博士学位,现为中国石油大学(华东)石油工程学院教授、博士生导师,主要从事提高采收率与采油化学的研究与应用工作。Email:daicl@upc.edu.cn

摘要： 裂缝调控在低渗透/特低渗透油藏开发中能够有效提高裂缝周边基质原油的波及范围,为了实现"注得进、走得远、耐得住、长效适度调控",研发了自生长水凝胶粒子体系。基于贻贝仿生理念,引入类儿茶酚结构合成仿生功能聚合物,并与酚醛树脂交联制备本体水凝胶,其流变剪切弹性模量为5.5~5.6 Pa,高剪切应变破坏后弹性模量恢复率超过98%。粒径分布与扫描电镜分析结果表明,仿生功能聚合物制备的水凝胶粒子在模拟储层条件老化后能聚集自生长,中值粒径增大10~15倍,呈现出三维体型结构。通过建立原子力显微镜胶体探针纳米力学测量方法,定量表征水凝胶粒子间的作用力,粒子间静电斥力是自生长水凝胶粒子稳定分散的主要原因,随着液相矿化度升高静电力逐渐被屏蔽,粒子间的多重超分子引力占据主导,揭示了粒子间聚集生长的界面纳米力学机理。通过物理模拟结合扫描电镜实验探究了水凝胶粒子体系的注入性、流度调控效果及提高采收率潜力。结果表明,自生长水凝胶粒子体系易注入,远运移,在裂缝内粒子间能黏聚,与壁面黏附,在二次水驱中表现出更好的调控效果与更持久的耐冲刷能力,能有效动用裂缝周边基质的原油。

来源：2022年第6期

《石油学报》期刊编辑部

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