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高盐度油藏中可再交联海藻酸钙微球的开发与评价:动态封堵大孔裂缝的创新解决方案
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月31日 来源:Polymer Engineering & Science 3.2
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为解决高盐度油藏中大孔裂缝长期封堵难题,研究人员开发了嵌入甘油三缩水甘油醚(GTE)的可再交联海藻酸钙(CaAlg)微球体系。该体系通过GTE与聚乙烯亚胺(PEI)的开环加成反应快速形成整体凝胶,封堵效率达91%,显著提升封堵强度和波及体积,为高盐油藏调剖提供了可控动态封堵新方案。
这项突破性研究针对高盐油藏调剖中传统聚合物微球封堵强度不足的痛点,创新性地设计出嵌有甘油三缩水甘油醚(glycerol triglycidyl ether, GTE)的可再交联海藻酸钙(calcium alginate, CaAlg)微球系统。当这些"智能微球"遇到聚乙烯亚胺(polyethyleneimine, PEI)溶液时,会触发GTE与PEI分子的开环加成反应,如同"分子魔术"般迅速构建三维网络凝胶结构。
通过激光粒度分析仪和扫描电镜(SEM)表征发现,这种动态再交联过程使微球体积膨胀形成致密屏障,成功将封堵效率提升至91%。有趣的是,就像"定时开关"般,只需调控PEI注入时机就能精确控制再交联速度。在模拟高盐环境(含Na+/Ca2+)实验中,该凝胶展现出惊人的机械强度,其封堵压力较原始微球提升近3倍。
分子模拟揭示了其中的奥秘:带负电的微球表面通过Zeta电位作用捕获阳离子,而GTE分子则像"分子胶水"般强化交联网络。染料示踪实验生动展示,这些"凝胶卫士"能有效改变流体路径,使波及范围扩大40%。这项技术为攻克高盐油藏开采难题提供了兼具可控性和适应性的创新解决方案。
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