陳 軍

(中石化勝利石油工程有限公司渤海鉆井總公司，山東 東營(yíng) 257200)

鉆井作業(yè)時(shí)，當(dāng)鉆井液柱壓力超過(guò)地層壓力，且鉆進(jìn)過(guò)程中遇到裂縫性地層時(shí)，鉆井液很容易進(jìn)入地層孔隙、裂縫中，導(dǎo)致井漏事故的發(fā)生。作為石油勘探開(kāi)發(fā)工作中較為復(fù)雜的事故，在進(jìn)行處理時(shí)需要花費(fèi)大量資源，如果處理不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致惡性漏失事件，造成極大的環(huán)境污染問(wèn)題。添加堵漏材料是井漏事故中常用的處理方式，堵漏材料在地層所提供的條件下會(huì)發(fā)生物理化學(xué)作用，形成網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)，并在地層裂縫處形成封堵層，進(jìn)而控制漏失，穩(wěn)固井壁。堵漏材料包括核桃殼等常規(guī)堵漏材料以及利用高分子聚合物在界面上的靜力、分子間的作用力等使化合物黏結(jié)，從而達(dá)到堵漏目的的化學(xué)堵漏材料[1]。

在石油開(kāi)采中，化學(xué)凝膠經(jīng)常作為堵漏材料使用，當(dāng)堵漏劑進(jìn)入地層之后，在一定的溫度和壓力的作用下，各種組成成分之間相互作用，發(fā)生滯留、堆積，架橋、對(duì)裂縫進(jìn)行填充加固，從而提高了凝膠體在漏失地層中的膠結(jié)和封堵承壓能力，達(dá)到封堵漏層的目的[2]。

其中聚合物凝膠堵漏劑是化學(xué)凝膠堵漏劑的重要分支，與一般堵漏材料相比，優(yōu)勢(shì)較為明顯，具有：(1)低密度有利于油氣儲(chǔ)層的保護(hù)；(2)成膠時(shí)間可控，且可控時(shí)間范圍較大，便于其準(zhǔn)確到達(dá)漏失層進(jìn)行封堵；(3)堵漏漿液具有較強(qiáng)的濾失性能，形成濾餅可幫助穩(wěn)固井壁；(4)適用情況多樣，可封堵微裂縫以及較為寬大的裂縫；(5)凝膠堵劑與地層配伍性好，不會(huì)對(duì)地層環(huán)境造成影響等特點(diǎn)[3]。且對(duì)于復(fù)雜地層中的大裂縫，傳統(tǒng)材料容易造成假堵[4]，而在使用聚合物凝膠堵漏劑封堵漏層時(shí)，聚合物分子與水分子接觸，其內(nèi)部的化學(xué)鍵便會(huì)相互連接，形成具有特殊立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且黏彈性很高的凝膠體，而分子間化學(xué)鍵的數(shù)量和種類(lèi)決定了聚合物空間結(jié)構(gòu)的形狀和性能，在化學(xué)鍵種類(lèi)相同的情況下，其數(shù)量越多，所形成的空間結(jié)構(gòu)便會(huì)越牢固，進(jìn)而影響分子鏈的運(yùn)動(dòng)情況[5]。當(dāng)聚合物凝膠堵漏劑進(jìn)入地層后，分子間相互作用將構(gòu)成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且其形成的具有高黏彈性的凝膠體便會(huì)通過(guò)地層縫隙到達(dá)指定封堵層，形成結(jié)構(gòu)牢固，黏度、切力以及彈性足夠大的凝膠段塞，最終封堵漏層[6]。目前聚合物凝膠堵漏劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各大油田區(qū)塊中，且取得了顯著成效。

1 聚合物凝膠堵漏劑研究進(jìn)展

凝膠是由溶膠在一定條件下，如改變pH值或者加入電解質(zhì)等，轉(zhuǎn)變而來(lái)的一種失去流動(dòng)性，表觀均勻且能夠保持特定形態(tài)的具有彈性的半固體[2]。凝膠中分散相的粒子相互連接，形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有一些固體的力學(xué)性能，如彈性，強(qiáng)度，屈服值等。從其交聯(lián)方式的不同來(lái)看，凝膠分為化學(xué)凝膠和物理凝膠。其中化學(xué)凝膠依靠共價(jià)鍵進(jìn)行交聯(lián)，難以破壞，存在不可逆性。而物理凝膠分子間通常是由交聯(lián)作用力較弱的分子間作用力、微晶和氫鍵進(jìn)行交聯(lián)，該交聯(lián)并不穩(wěn)定，導(dǎo)致該轉(zhuǎn)化過(guò)程是可逆的[3]。

因此在石油開(kāi)采中，化學(xué)凝膠經(jīng)常作為堵漏材料使用，當(dāng)堵漏劑進(jìn)入地層之后，在一定的溫度和壓力的作用下各種組成成分之間發(fā)生滯留、堆積，架橋、填充加固，充分發(fā)揮出各自的協(xié)同效應(yīng)，從而提高了漏失地層的膠結(jié)能力和封堵承壓能力，達(dá)到封堵漏層的目的[4]。

其中聚合物凝膠堵漏劑是化學(xué)凝膠堵漏劑的重要分支，與一般堵漏材料相比，其具有更明顯的優(yōu)勢(shì)。如對(duì)于復(fù)雜底層中的大裂縫，傳統(tǒng)材料容易造成假堵[5]，而聚合物堵漏劑能夠形成穩(wěn)定的固結(jié)物，進(jìn)行裂縫堵塞，并且穩(wěn)固井壁，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大油田區(qū)塊中，且取得了顯著成效。

1.1 聚合物凝膠堵漏劑作用機(jī)理

聚合物凝膠堵漏劑是以聚合物或者聚合物的共聚物作為主要成分，添加其他化學(xué)物質(zhì)所構(gòu)成的。并具有以下特點(diǎn)[6]：1)低密度有利于油氣儲(chǔ)層的保護(hù)；2)成膠時(shí)間可控，且范圍較大，便于其準(zhǔn)確到達(dá)漏失層進(jìn)行封堵；3)堵漏漿液具有較強(qiáng)的濾失性能，形成濾餅可幫助穩(wěn)固井壁；4)適用情況多樣，可封堵微裂縫以及較為寬大的裂縫；5)堵漏后鉆屑對(duì)泥漿性能以及地層無(wú)不良影響具有良好的配伍性。

在使用聚合物凝膠堵漏劑封堵漏層時(shí)，其中的聚合物分子與水分子接觸時(shí)其內(nèi)部的化學(xué)鍵便會(huì)相互連接，形成特殊的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)——凝膠體。凝膠體具有很高的粘彈性，其分子間化學(xué)鍵的數(shù)量和種類(lèi)決定了它空間結(jié)構(gòu)的形狀和性能，在化學(xué)鍵種類(lèi)相同的情況下，其數(shù)量越多，所形成的空間結(jié)構(gòu)便會(huì)越牢固，進(jìn)而影響分子鏈的運(yùn)動(dòng)情況[7]。

當(dāng)聚合物凝膠堵漏劑進(jìn)入地層后，分子間相互作用將構(gòu)成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且其形成的具有高粘彈性的凝膠體便會(huì)通過(guò)地層縫隙到達(dá)指定封堵層，形成結(jié)構(gòu)牢固，粘度、切力、彈性足夠大的凝膠段塞最終封堵漏層。

1.2 交聯(lián)型聚合物凝膠堵漏劑

聚合物凝膠堵漏劑按照其構(gòu)成方式劃分，可分為交聯(lián)型聚合物以及非交聯(lián)型聚合物兩類(lèi)[7]。交聯(lián)結(jié)構(gòu)是由聚合物分子鏈在共價(jià)鍵作用下形成的一種空間網(wǎng)絡(luò)。目前油田現(xiàn)場(chǎng)常用的為交聯(lián)型聚合物。

交聯(lián)型聚合物凝膠堵漏劑具有以下優(yōu)點(diǎn)[8]：

1)應(yīng)用廣泛，施工風(fēng)險(xiǎn)小，基本不受漏失通道限制的影響；

2)具有良好的相容性，當(dāng)其進(jìn)入地層后，不會(huì)因物理和化學(xué)反應(yīng)而失去其原始性能，從而導(dǎo)致堵漏失??；

3)耐沖刷性強(qiáng)，可長(zhǎng)時(shí)間駐留在漏失層中。

因交聯(lián)聚合物凝膠可通過(guò)調(diào)節(jié)聚合單體、交聯(lián)劑與其他助劑的種類(lèi)和數(shù)量，使之具有不同的性質(zhì)，從而展現(xiàn)出不同的特性。以下主要通過(guò)對(duì)交聯(lián)型聚合物凝膠堵漏劑的抗高溫性能、承壓能力、耐鹽性以及韌性等方面進(jìn)行調(diào)研，了解其現(xiàn)今的發(fā)展?fàn)顩r。

1.2.1 抗高溫性能

近年來(lái)，超深井的出現(xiàn)，對(duì)鉆井液以及發(fā)生漏失時(shí)所使用的堵漏劑的抗溫性能提出了更高的要求。對(duì)于交聯(lián)型聚合物凝膠堵漏劑而言，其中聚合物所形成的分子鏈容易在高溫的條件下斷裂，導(dǎo)致凝膠所形成的封堵帶的性質(zhì)發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)被破壞，達(dá)不到封堵漏層的目的。如聚丙烯酰胺(HPAM)在高溫條件下會(huì)與聚合物溶液中的溶解氧發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物鏈產(chǎn)生熱降解，使其在長(zhǎng)期高溫條件下嚴(yán)重老化，導(dǎo)致堵漏劑黏度下降，從而影響封堵效果[9-11]。

李巖[12]以丙烯酸(AA)和乙烯醇(PVA)作為聚合單體，引發(fā)劑選用過(guò)硫酸銨((NH4)2S2O8)和亞硫酸鈉(Na2SO3)的混合物，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺(MBAA)作為交聯(lián)劑，合成了一種吸水樹(shù)脂堵漏劑。針對(duì)PVA耐溫性差的問(wèn)題，其通過(guò)添加對(duì)苯乙烯磺酸鈉(SSS)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)，使得凝膠聚合物的分子鏈中引入耐溫基團(tuán)——磺酸基(-HSO3)，改善凝膠抗溫性能。熱重分析(圖1)表明：分子鏈中引入-HSO3后，堵漏劑在熱穩(wěn)定性方面有所增強(qiáng)，且250℃時(shí)依然保持較好的穩(wěn)定性。

圖1 抗高溫吸水樹(shù)脂堵漏劑熱重分析圖

王榮[13]等在對(duì)新疆莫北油田進(jìn)行漏失層封堵時(shí)，將HPAM作為高聚物，交聯(lián)劑選用烏品洛托((CH2)6N4)和間苯二酚(C6H6O2)，WD作為穩(wěn)定劑，同時(shí)引入蒙脫土納米復(fù)合材料，制備了一種耐高溫抗鹽聚合物凝膠堵劑。在75℃時(shí)，酸性條件下，(CH2)6N4反應(yīng)得到甲醛(CH2O)，之后CH2O又和C6H6O2反應(yīng)得到多羥甲基間苯二酚，然后CH2O以及多羥甲基間苯二酚與聚合物交聯(lián)，在分子鏈引入苯環(huán)，使得聚合物凝膠具有一定的抗溫性能，而蒙脫土納米復(fù)合材料的添加，限制了其高分子鏈的運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)一步提高了該凝膠的抗溫性能，在100℃時(shí)，封堵率達(dá)98%。

張文哲[14]表明通過(guò)提高凝膠交聯(lián)密度，可以改善凝膠三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的致密性，進(jìn)而提高耐溫性，因此自制一種具有大量活性交聯(lián)基團(tuán)C=C的微凝膠BWL作為交聯(lián)劑，并選用丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸丁酯(C8H14O2)和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(C7H13NO4S)作為聚合單體，(NH4)2S2O8為引發(fā)劑，且添加的柔性纖維可與凝膠主鏈、側(cè)鏈發(fā)生物理交聯(lián)，強(qiáng)化空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增強(qiáng)凝膠的耐溫性能，進(jìn)而制備了一種新型抗高溫纖維強(qiáng)化凝膠堵漏劑，通過(guò)對(duì)該凝膠的熱重分析(圖2)發(fā)現(xiàn)該凝膠在350℃時(shí)，仍有較高的質(zhì)量保留率，具有很好的抗溫性能。

圖2 抗高溫纖維強(qiáng)化凝膠顆粒的熱重分析曲線

此外，何紹群[15]等通過(guò)添加納米硅藻土作為熱絕緣體及傳質(zhì)屏障防止降低凝膠的熱降解，同時(shí)納米硅藻土含有的硅羥與HPAM分子鏈中的酰胺及羧酸根基團(tuán)反應(yīng)形成大量氫鍵，進(jìn)一步提高了膠體的抗高溫能力，使聚合物主鏈降解溫度升高至517℃。

依據(jù)上述研究可知，通過(guò)調(diào)整聚合物堵漏劑中的特定組分可以提高聚合物凝膠抗溫性能：如通過(guò)AMPS在聚合物膠體中引入抗溫基團(tuán)——-HSO3等；通過(guò)納米材料限制凝膠聚合物中分子鏈的運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)凝膠空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；纖維材料以物理交聯(lián)的方式，強(qiáng)化空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。

1.2.2 承壓能力

隨著石油勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程的進(jìn)行，地層深度的增加帶來(lái)的不僅僅是溫度的上升，還有壓力的增加，因此要想成功封堵漏層，則必須增加凝膠堵漏劑的承壓能力。

方俊偉[2]等在進(jìn)行位于塔里木盆地的順北3井的封堵時(shí)，利用多種特殊納米級(jí)材料，如懸浮劑XF-1和交聯(lián)劑GJ-1等，研制出了一種化學(xué)凝膠堵漏劑——HND-1。HND-1中的大分子交聯(lián)劑形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)漏失地層架橋封堵，之后又與小分子的成膠劑發(fā)生反應(yīng)，加強(qiáng)封堵效果，最后由無(wú)機(jī)顆粒填充小間隙，進(jìn)一步封堵地層，具有“多元協(xié)同封堵”作用(圖3)，能大幅度提高地層的承壓性能(圖4)，當(dāng)凝膠固化后，20 h內(nèi)其強(qiáng)度達(dá)10 MPa以上。

圖3 化學(xué)凝膠堵劑“協(xié)同封堵”原理圖

圖4 HND-1堵漏劑強(qiáng)度隨時(shí)間的變化

對(duì)于漏失地層具有高溫、高壓差、高礦化的問(wèn)題，陳曾偉[16]等將以凝膠材料SF-1為主要成分的堵漏材料與主成分為無(wú)機(jī)物質(zhì)的堵漏材料HDL-1相結(jié)合，生成致密的高強(qiáng)度封堵墻，達(dá)到封堵漏層的目的。在進(jìn)行承壓能力測(cè)試時(shí)(圖5)，堵漏漿在20 h時(shí)的抗壓強(qiáng)度達(dá)14 MPa。

圖5 SF-1與HDL-1的混合堵漏液在裂縫中的抗壓強(qiáng)度評(píng)價(jià)

除此之外，Lecolier[17]等人以HPAM為主要聚合物質(zhì)、醋酸鉻(C6H9CrO6)為交聯(lián)劑，使得凝膠溫度和pH可調(diào)節(jié)范圍增加，之后添加吸水聚合物樹(shù)脂顆粒與纖維狀黏土，加強(qiáng)了凝膠空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)而研制了一種具有高凝膠強(qiáng)度以及對(duì)高滲透率地層封堵效果良好的納米復(fù)合凝膠。

依據(jù)上述研究，堵漏劑中引入某些材料可提高聚合物凝膠的承壓能力：如納米材料的引入實(shí)現(xiàn)“多元協(xié)同封堵”；高強(qiáng)度纖維材料在凝膠網(wǎng)絡(luò)中混合插層，強(qiáng)化凝膠交聯(lián)作用力；無(wú)機(jī)剛性顆粒使得凝膠內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)致密，承壓能力提高。

1.2.3 耐鹽性

對(duì)于聚合物凝膠堵漏劑而言，當(dāng)?shù)貙铀V化度過(guò)高時(shí)，會(huì)影響聚合物化學(xué)鍵的穩(wěn)定性，導(dǎo)致聚合物凝膠空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引起其物理化學(xué)性質(zhì)變化，從而失去對(duì)漏失層的封堵效果。同時(shí)高礦化度還會(huì)影響凝膠的吸水性能，使得凝膠膨脹倍率降低，無(wú)法封堵較寬的裂縫[18]。

張健[19]等以丙烯酰氯改性后的蒙脫石、AA以及AMPS作為原料，聚乙二醇雙丙烯酸酯為交聯(lián)劑，制備了一種耐鹽性?xún)?yōu)良的高吸水樹(shù)脂。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中與強(qiáng)聚電解質(zhì)AMPS結(jié)合的改性蒙脫石相互分散，使得分子間氫鍵被破壞，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)孔增加使得樹(shù)脂吸水能力增加，耐鹽性增強(qiáng)，且當(dāng)AMPS含量達(dá)到16.8 g時(shí)平衡吸水倍率(ESR)達(dá)到最高。

林立[20]以AM、N-羥甲基丙烯酰胺(HAM)、AA以及AMPS為主要原料，分別制備了三種耐鹽高吸水樹(shù)脂：P1(AA-co-AM)、P2(AA-co-HAM)和P3(AA-co-AMPS)。由于親水基團(tuán)與水分子形成的氫鍵的穩(wěn)定程度是影響吸水樹(shù)脂耐鹽性能的重要因素，而P1、P2、P3的主要親水基團(tuán)分別為：-CONH2、-OH、-SO3H，且其親水性能滿(mǎn)足：-SO3H>-CONH2>-OH，因此隨時(shí)間的增加在耐鹽性及吸水倍率上P3>P1>P2(圖6)。

圖6 25℃時(shí)三種吸水樹(shù)脂的吸水倍率曲線

王文忠[21]等將AA與AM作為聚合單體，(NH4)2S2O8作為引發(fā)劑，MBAA為交聯(lián)劑通過(guò)水溶液聚合的方法合成了一種耐鹽性的高吸水樹(shù)脂。其中中和度的調(diào)節(jié)使得樹(shù)脂網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部存在濃度差，提高了體系吸水率；AA與AM的單體配比的調(diào)整使得酰胺基和羧基構(gòu)成相對(duì)平衡的比例，保證體系吸水能力并增強(qiáng)吸水樹(shù)脂的耐鹽性，其中AM中的-CONH2與-COO-Na+的協(xié)同作用，減緩了凝膠吸水過(guò)程中的同離子效應(yīng)以及鹽效應(yīng)，使得凝膠吸水(鹽)率提高；引發(fā)劑用量以及溫度的優(yōu)選影響了聚合物反應(yīng)的速度，同時(shí)交聯(lián)劑的使用使得體系空間網(wǎng)絡(luò)的密度改變，進(jìn)而影響膠體吸水能力[22]。當(dāng)中和度為70%，AA和AM以8∶2配比，引發(fā)劑加入0.05%，交聯(lián)劑加入0.01%時(shí)，在80℃的條件下，樹(shù)脂的最大的吸水率達(dá)887 g/g，如圖7所示。

圖7 吸鹽水率和吸水率隨時(shí)間變化曲線

此外，王向鵬[23]等選用AA作為聚合單體，交聯(lián)劑為四烯丙基氯化銨(TAAC)，引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀(KPS)，通過(guò)在聚合物中引入含有耐鹽性好的-HSO3，使得凝膠分子內(nèi)的空間位阻較大使其表現(xiàn)為較好的水解穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，進(jìn)而制備了一種耐鹽性吸水樹(shù)脂，且在150℃下1%NaCl鹽水中，體系的吸水倍率達(dá)78 g/g。

由上述研究發(fā)現(xiàn)凝膠的耐鹽性提高主要有以下方式：1)在凝膠體系中引入親水基團(tuán)，如-OH、-HSO3等；2)選擇分子鏈長(zhǎng)的交聯(lián)物質(zhì)，增加凝膠網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)孔數(shù)量，從而提高其吸水能力；3)不同種類(lèi)的聚合物相互貫穿后形成的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠改善體系的分散性，實(shí)現(xiàn)凝膠的性能互補(bǔ)；4)疏水長(zhǎng)鏈?zhǔn)沟镁酆衔锝宦?lián)形成耐鹽性好的空間結(jié)構(gòu)。

1.2.4 韌性

當(dāng)聚合物凝膠堵漏劑地層中進(jìn)行封堵形成封堵帶后，在地層水壓力及井筒工作液壓力下會(huì)出現(xiàn)剪切破壞的可能性。因此要求封堵帶具有一定的韌性，否則會(huì)造成封堵帶破裂，導(dǎo)致堵漏失敗。

Lin[24]等在聚丙烯酰胺的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中加入Fe3+，并通過(guò)添加AA單體引入羧酸根進(jìn)行配位，且使兩者配位比例達(dá)到1∶3，制備了一種水凝膠體系。其中陽(yáng)離子的配位作用能夠快速結(jié)合和分散，易于能量耗散和力學(xué)性能的恢復(fù)，因此提高了凝膠的韌性，且該凝膠斷裂強(qiáng)度達(dá)5.9 MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)8倍左右。

崔昆朋[25]等基于聚兩性電解質(zhì)制備了一種高韌性的水凝膠PA，凝膠中的離子鍵可分為強(qiáng)健和弱鍵，強(qiáng)鍵可以形成網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)骨架，弱鍵則通過(guò)鍵的斷裂增加了凝膠的韌性。

此外，林海琳[26]發(fā)現(xiàn)在柔性大分子PVA、AM中引入進(jìn)行醚化改性后的海藻酸鈉(ESA)以及AA后，凝膠體系的電荷密度下降，分子間的靜電作用因此降低，氫鍵作用力增強(qiáng)，但總的分子間作用力降低，使韌性增加。趙丹[27]等在凝膠中添加纖維素之后又引入了環(huán)氧氯丙烷，其使得纖維素分子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，形成化學(xué)交聯(lián)，使分子間存在較大的滑移空間，進(jìn)一步增加了凝膠的韌性。

通過(guò)上述研究發(fā)現(xiàn)，聚合物凝膠的韌性可從以下方面提高：1)進(jìn)行雜化交聯(lián)，選用交聯(lián)劑同時(shí)引入由共價(jià)鍵構(gòu)成的化學(xué)交聯(lián)劑和非共價(jià)鍵構(gòu)成的交聯(lián)劑，是凝膠內(nèi)產(chǎn)生兩種作用力，其中較弱的力通過(guò)能量耗散增加凝膠韌性；2)互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠互相彌補(bǔ)聚合物的不足，從而改善凝膠力學(xué)性能；3)引入高性能交聯(lián)劑，當(dāng)聚合物網(wǎng)絡(luò)受到變形時(shí)，高性能交聯(lián)劑上的較短的鏈橋?qū)?huì)脫落進(jìn)行能量耗散，提高凝膠性能。

2 非交聯(lián)型聚合物凝膠堵漏劑

張新民[26]等根據(jù)結(jié)構(gòu)流體理論與超分子化學(xué)原理，開(kāi)發(fā)了ZND特種凝膠，它將具有特殊功能單體的水溶性聚合物材料引入大分子鏈中，當(dāng)大分子鏈通過(guò)分子間相互作用自發(fā)聚集時(shí)，便可形成可逆的超分子結(jié)構(gòu)即動(dòng)態(tài)物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)地層封堵。ZND特種凝膠具難以與水混合，高粘度，強(qiáng)剪切稀釋能力，粘彈性好，靜置后產(chǎn)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)而且會(huì)隨時(shí)間而增強(qiáng)等特點(diǎn)。目前在許多油氣田開(kāi)發(fā)中取得了良好的成效，如達(dá)州雙廟1井，長(zhǎng)慶柳67-72井等。

由于非交聯(lián)型聚合物凝膠堵漏劑的制備較為困難，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中非交聯(lián)型聚合物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性一般較差，難以形成長(zhǎng)期有效的封堵帶，因此在凝膠堵漏劑的研究上主要以交聯(lián)型聚合物為主。

3 總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)交聯(lián)型聚合物凝膠堵漏劑關(guān)于抗溫、承壓、耐鹽、韌性等方面的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)聚合物凝膠堵漏劑的優(yōu)勢(shì)有：

(1)聚合物凝膠構(gòu)成材料多樣化，使得凝膠在研發(fā)制備的過(guò)程中可以有針對(duì)不同問(wèn)題的多種組合情況，為凝膠之后的研究發(fā)展帶來(lái)巨大可能性。

(2)聚合物凝膠堵漏劑來(lái)源廣泛，便于制備和使用，在目前石油的勘探開(kāi)發(fā)中，應(yīng)用較多，且取得了顯著的效果。

(3)聚合物凝膠堵漏劑對(duì)地層漏失問(wèn)題封堵效果明顯。