凝胶堵水剂的堵水机理

问题描述

精选答案

凝胶堵水剂，实际上就是水溶性聚合物凝胶，凝胶通过被地层吸附而使渗透率不均衡降低，从而使水相渗透率降低幅度 大于油相和气相渗透率的降低幅度。具有代表性的凝胶类堵水剂包括：延缓交联型凝胶堵水剂、预凝胶和二次交联凝胶。

① 延缓交联型凝胶

所使用的堵水剂在配制初期，交联剂与聚合物不发生反应，注入地层后在地层条件下缓 慢交联，成胶后强度高，主要封堵大孔道和高渗透层。目前人们常采用单液法和双液法，也就是地面交联和地下交联两种方法，以期达到延缓交联的目的，其中以单液法为主。延缓交联型凝胶堵水剂较为优秀的代表是HPAM凝胶，是由部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和交联剂发生交联反应形成具有三维网格结构的凝胶。

② 预凝胶

采用部分水解聚丙烯酰胺溶液与乙酸铭在地面条件下快速交联形成预凝胶来降低裂缝性油藏调剖作业的滤失量，降低滤失的机理是通过在裂缝壁面上形成凝胶滤饼来控制堵水剂的滤失。

③二次交联凝胶

在地面条件下，将部分水解聚丙烯酰胺溶液、乙酸铬（第一交联剂）和甲醛、苯酚（第二交联剂）混合。由于室内研制的乙酸铬交联剂反应活性较高，在地面温度下部分水解聚丙烯酰胺与乙酸铬发生交联反应形成了预凝胶，而第二交联剂酚醛不会在地面温度下发生交联反应。预凝胶被挤入地层，然后在地层温度下（大于60℃）与酚醛发生第二次交联形成的高强度二次交联凝胶。与预凝胶相比，二次交联凝胶强度更高，适用于强力封堵大裂缝，而预凝胶适用于封堵中小裂缝。