纳米材料改性热膨胀触变凝胶用于增强高温裂缝地层的堵漏性能

《Gels》：Nanomaterial-Modified Thermally Expandable Thixotropic Gel for Enhanced Plugging Performance in High-Temperature Fractured Formations

　　**摘要**在裂缝性地层中发生漏失仍是石油工程领域面临的关键挑战，严重制约了钻井效率并增加了作业风险。为克服常规堵漏材料在高温及复杂裂缝条件下存在的局限性，本研究开发了一种纳米材料L改性的热膨型触变凝胶体系。通过引入具有强触变特性及多功能单体的纳米材料，实现了多尺度网络调控与界面增强效果。研究系统开展了流变学与性能评价，对配方进行了优化，实现了流动性、结构恢复能力与堵漏性能之间的均衡结合。实验结果表明，该凝胶表现出显著的剪切变稀行为与优异的触变恢复能力，能在高剪切条件下保证良好的可注性，并在低剪切条件下保持强大的结构完整性。该体系在150 °C以下具有良好的热稳定性，且能够在不同裂缝尺度范围内实现有效封堵。此外，适中的盐度可增强网络强度，而过高的盐浓度则会削弱结构稳定性与恢复能力。本研究为纳米材料调控的热膨型凝胶提供了新的设计策略，并为复杂裂缝性地层的漏失控制提供了一种有前景的解决方案。