具有可控按需溶解特性的再生颗粒水凝胶：可作为临时机械屏障使用

《Polymer Engineering & Science》：Regenerative Granular Hydrogels With Controlled On-Demand Dissolution as Temporary Mechanical Barriers

离子可逆再生颗粒水凝胶实现机械强度与可控溶解的协同优化，适用于石油压裂和密封场景，通过盐度/温度双参数调控实现精准功能化，环保碳酸盐破裂剂可在分钟级实现水凝胶解体。

　　

摘要

具有优异的可注射性、热稳定性和机械强度的颗粒水凝胶在钻井、水力压裂和剖面控制等应用中展现出巨大潜力。然而，大多数现有的颗粒水凝胶缺乏地下能源工程所需的关键功能组合——即可重新交联性、机械强度和可控的溶解性。本文报道了一种离子可再生颗粒水凝胶的开发，这种水凝胶能够重新组装成坚固的整体水凝胶，在添加新颗粒后能够自我生长，并根据需要水解成类似水的流体。重构后的整体水凝胶表现出与原始水凝胶相当的机械强度。重新交联过程受到盐度和温度的协同调控，从而实现有针对性的裂缝封堵。向改良后的水凝胶中引入环保型破胶剂（如碳酸盐盐类）可生成低粘度的溶液，类似于水。此外，破胶剂的选择决定了水解速率，使得水凝胶能在几分钟内完全溶解。岩石物理评估证实了这些水凝胶具有重新形成、抵抗差压引起的机械降解以及在触发条件下完全溶解的能力。总体而言，我们开发的这种可再生颗粒水凝胶集成了可重新交联性、自我生长、机械耐久性和可调水解性，使其非常适合用于石油工程中的先进裂缝处理技术。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。