針對(duì)篩管完井水平井管外多段出水不易封堵的難題,使用4%鋁鎂混合層狀金屬氫氧化物（MMH）/鈉質(zhì)黏土（MT）（質(zhì)量比1∶1）和4%丙烯酰胺（AM）研發(fā)了一種水平井環(huán)空化學(xué)封隔材料MMH/MT/AM體系。研究了體系在不同組分濃度、剪切速率及剪切恢復(fù)時(shí)間、溫度和促凝劑濃度條件下的流變特性。研究結(jié)果表明:當(dāng)MMH/MT由1%增至4%,溫度由30℃升至70℃時(shí),體系的結(jié)構(gòu)恢復(fù)速率和恢復(fù)強(qiáng)度均會(huì)顯著提高;剪切速率由1000 s-1增至7000 s-1時(shí)可以加劇體系結(jié)構(gòu)的破壞程度,但體系恢復(fù)后的彈性模量相差不大。此外,促凝劑可使得體系形成具有空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的粒子包覆層,當(dāng)其濃度升高時(shí),體系的固化時(shí)間大幅縮短,固化后的強(qiáng)度也大幅增加,加入60 mg/L促凝劑時(shí)體系固化后的彈性模量即高于38 k Pa,管外環(huán)空石英砂充填時(shí)體系封堵強(qiáng)度達(dá)到8.3 MPa/m。電鏡掃描實(shí)驗(yàn)表明,體系在受到剪切破壞后,其內(nèi)部粒子呈分散狀分布;隨著恢復(fù)時(shí)間的延長(zhǎng),粒子間逐漸呈層狀規(guī)律締合聚集,靜置60 s后已基本構(gòu)建成明顯的層狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 

【文章來(lái)源】：油田化學(xué). 2016年04期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

不同MMH/MT含量體系的彈性模量隨恢復(fù)時(shí)間變化（30℃）時(shí)間/s0200400600080010001200設(shè)體系經(jīng)剪切后開(kāi)始靜止時(shí)刻的初始儲(chǔ)能模

倉(cāng)煤蟮某跏冀錐蔚慕峁夠指此俾室?越大，而且可恢復(fù)至基本相近的觸變結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。該特性類(lèi)似于彈性元件的力學(xué)特征，表現(xiàn)出了觸變的可逆特性，即體系沒(méi)有明顯的剪切降解性質(zhì)。2.3恢復(fù)時(shí)間的影響為進(jìn)一步探究MMH/MT/AM體系在受到剪切作用之后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)恢復(fù)過(guò)程，在溫度30℃、剪切速率1000s-1的條件下剪切MMH/MT/AM體系溶液10min，靜置不同時(shí)間（恢復(fù)時(shí)間）后的體系的SEM圖像如圖3所示。剪切后恢復(fù)10s的體系（a）內(nèi)部的片狀結(jié)構(gòu)尺寸小，且呈無(wú)規(guī)律分散，片狀結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)接點(diǎn)（締合點(diǎn)）較少，表現(xiàn)為剪切對(duì)結(jié)構(gòu)的破圖2不同剪切速率下剪切后MMH/MT/AM體系彈性模量隨恢復(fù)時(shí)間的變化（30℃）圖3剪切后不同恢復(fù)時(shí)間時(shí)MMH/MT/AM體系的微觀結(jié)構(gòu)變化（×2000）（a）10s（b）30s（c）60s（d）600s時(shí)間/s04080120160200240280320100200300400500600700800900100011001200性模量彈G/Pa'1000s-13000s-15000s-17000s-1商乃德，鄒明華，魏發(fā)林等：水平井環(huán)空化學(xué)封隔材料——MMH/MT/AM體系的流變性能研究591

岳嗨樸詰?栽??牧ρ?卣鰨?硐殖雋舜ケ淶?可逆特性，即體系沒(méi)有明顯的剪切降解性質(zhì)。2.3恢復(fù)時(shí)間的影響為進(jìn)一步探究MMH/MT/AM體系在受到剪切作用之后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)恢復(fù)過(guò)程，在溫度30℃、剪切速率1000s-1的條件下剪切MMH/MT/AM體系溶液10min，靜置不同時(shí)間（恢復(fù)時(shí)間）后的體系的SEM圖像如圖3所示。剪切后恢復(fù)10s的體系（a）內(nèi)部的片狀結(jié)構(gòu)尺寸小，且呈無(wú)規(guī)律分散，片狀結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)接點(diǎn)（締合點(diǎn)）較少，表現(xiàn)為剪切對(duì)結(jié)構(gòu)的破圖2不同剪切速率下剪切后MMH/MT/AM體系彈性模量隨恢復(fù)時(shí)間的變化（30℃）圖3剪切后不同恢復(fù)時(shí)間時(shí)MMH/MT/AM體系的微觀結(jié)構(gòu)變化（×2000）（a）10s（b）30s（c）60s（d）600s時(shí)間/s04080120160200240280320100200300400500600700800900100011001200性模量彈G/Pa'1000s-13000s-15000s-17000s-1商乃德，鄒明華，魏發(fā)林等：水平井環(huán)空化學(xué)封隔材料——MMH/MT/AM體系的流變性能研究591

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]近井地帶剪切作用對(duì)驅(qū)油用聚合物溶液滲流特性的影響[J]. 郭光范,葉仲斌,舒政.  油田化學(xué). 2014(01)
[3]水平井選擇性化學(xué)堵水技術(shù)在高尚堡油田淺層油藏的應(yīng)用研究[J]. 劉懷珠,李良川,梁超.  油田化學(xué). 2010(04)
[4]水平井化學(xué)堵水配套藥劑研究[J]. 葛紅江,茍景鋒,雷齊玲,劉希君.  油田化學(xué). 2009(04)
[5]電解質(zhì)和陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)MMH/粘土體系膠體性能的影響[J]. 孫德軍,侯萬(wàn)國(guó),韓書(shū)華,宋淑娥,張春光.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 1998(02)



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