日用化学工业(中英文)

作者：周文超, 孙君, 付云川, 孙艳萍

单位：1 海洋油气高效开发全国重点实验室， 北京 100028；2 中海油能源发展股份有限公司 提高采收率重点实验室， 天津 300452；3 中海油能源发展股份有限公司 工程技术分公司， 天津 300452

关键词：蒸汽窜流,栲胶冻胶,纳米二氧化硅颗粒,胶凝规律,耐热性,

基金：海油发展重大科技专项课题“海上稠油油藏多介质辅助蒸汽热采技术研究”(HFKJ-ZX-GJ-2023-03-04)

栲胶可用于处理蒸汽吞吐过程中出现的汽窜问题，然而其面临低温成胶困难以及高温稳定性欠佳的状况。通过对橡椀栲胶、杨梅栲胶、相思栲胶的高温成胶性能展开系统研究，综合考量稳定性、结构特性以及经济因素，最终选定杨梅栲胶作为冻胶主剂，并在质量分数4%~8% （w/%，下同）的范围内开展试验。该实验研究结果显示，成胶液的最佳配方组成为6%的杨梅栲胶、4%的水溶性酚醛树脂、3%的纳米SiO2以及0.1%的催化剂。含2%~6%栲胶的成胶液在低温环境下成胶时间较长，经250 ℃热处理3天后，冻胶强度的弹性模量处于8~10 kPa，30天的脱水率低于15%，且经过长期热处理后结构稳定，适用于海上油田对蒸汽汽窜的封堵。借助Cryo-SEM对冻胶微观结构进行观察，发现纳米SiO2可使冻胶从疏松结构转变为致密的三维网状结构，这解释了其增强热稳定性的原理。采用触变环方法研究发现，当纳米SiO2的加入量超过3%时，成胶液具备触变性，有利于地层封堵。弹性模量、黏性模量以及蠕变测试表明，添加纳米SiO2能够提升冻胶的弹性模量。当纳米SiO2用量为3%时，老化30天后冻胶弹性模量峰值可达0.256 34 MPa，能显著延迟应变超调。当纳米SiO2颗粒含量为5%时，冻胶屈服应力最高可达1 500 Pa。

来源：2025年第12期

《日用化学工业(中英文)》期刊编辑部

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