静电强化成膜控砂剂分子设计、性能与机理研究
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胜利油田分公司石油工程技术研究院

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中石化股份公司新领域培育项目 强化成膜防砂增注技术研究(项目编号:P21031)。


Molecular design, performance and mechanism study of electrostatic effect enhanced film-forming sand control agent
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    摘要:

    针对传统的化学固砂剂注入程序复杂、成本高、对地层渗透率伤害大以及聚合物类控砂剂吸附力弱、有效期短等问题。通过分子模拟确定了季铵基团的引入增强了控砂剂聚合物与二氧化硅之间的相互作用能。利用改性单体2,3-环氧丙基三甲基氯化铵制备了季铵化改性聚酰胺控砂剂,在此基础上完成结构表征、性能测试和配方优化,确定了强化成膜控砂剂的作用机理。通过模拟井下控砂实验,确定季铵化最佳反应接枝率为4%,流量7000mL/h时,出砂量仅为32 mg/L。进一步研究了控砂剂用量对控砂性能的影响。最后,通过研究粒间结合力、砂粒表面Zeta电位和覆膜砂粒的SEM图明确了控砂机理。

    Abstract:

    Aiming at the problems of complex injection procedure, high cost, great damage to formation permeability of traditional chemical sand consolidation agents, and weak adsorption capacity and short validity of polymer sand control agents, the existing polyamide polymer sand control agents were designed and modified by molecular simulation and experiment. The synthesis, structure characterization, performance test and formula optimization of quaternary ammonium modified and strengthened polyamide sand control agents were completed, and the mechanism of sand control agent with enhanced film formation was determined.

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  • 收稿日期: 2022-08-17
  • 最后修改日期: 2022-09-27
  • 录用日期: 2022-10-04
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