纳米粒子调控交联聚合物凝胶触变性机制研究

基本信息
批准号:51704035
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:陈立峰
学科分类:
依托单位:长江大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:何宏,赵众从,黄倩,吴海俊
关键词:
触变性纳米粒子凝胶环空化学阻隔交联
结项摘要

The thixotropy of cross-linked polymer gel is the major effect on injection performance, filling effect in the destination and effective profile control distance, and it is the key performance which affects the water plugging effect of annular chemical packer (ACP) in horizontal well. In order to improve the thixotropic properties of cross-linked polymer gel and promote the development of ACP technology, nanoparticles will be introduced into the commonly used acrylamide polymer gels to enhance its thixotropy in this research. The aggregation state of nanoparticle/polymer system and the grid structure of nanocomposite gel will be studied, so that the structure-activity relationship between gel morphology and thixotropic properties can be clarified. Besides, the interfacial phase structure of nanoparticle/polymer, the bonding interaction between nanoparticles and polymers, the association between nanoparticles and crosslinking agents and the effect of nanoparticles on the chemical coordination crosslinking will be analyzed, which can reveal the mechanism of nanoparticles regulating the thixotropy of gels. Finally the method of regulating gel thixotropic property by using nanoparticles will be established, which helps develop the gel with high thixotropy. The research results can be used to develop the theory of nanoparticle/polymer rheology and interface controlling of nanoparticles. It is of great significance for the development of ACP water shutoff technology in horizontal well, deep profile control technology and the application of nanoparticles in improving oil and gas recovery.

触变性是影响交联聚合物凝胶注入性能、目标层位填充效果、有效调剖距离的主要因素,特别是决定水平井环空化学阻隔(ACP)堵水效果的关键性能。为提高交联聚合物凝胶的触变性能、推动ACP堵水技术的发展,本课题拟将纳米粒子引入常用丙烯酰胺类聚合物凝胶构筑高触变性堵水材料。通过考察纳米粒子/聚合物体系的聚集状态以及纳米复合凝胶的网格结构,明确凝胶微观形态与触变性能的构效关系;通过研究纳米粒子/聚合物界面相结构及其键合机制,并分析纳米粒子/交联剂间的缔合作用以及纳米粒子对化学交联反应的影响,从化学本质上揭示纳米粒子调控凝胶触变性的作用机理;在此基础上建立纳米粒子调控凝胶触变性的方法,构筑高触变的交联聚合物凝胶。本课题的研究可拓展纳米粒子/聚合物流变学及纳米粒子界面调控理论,对于水平井ACP堵水技术、深部调驱技术的发展以及纳米粒子在提高油气采收率中的推广应用具有重要的意义。

项目摘要

触变性是影响交联聚合物凝胶注入性能、目标层位填充效果、有效调剖距离的主要因素,特别是决定水平井环空化学阻隔(ACP)堵水效果的关键性能。为提高交联聚合物凝胶的触变性能、推动ACP堵水技术的发展,本课题拟将纳米粒子引入常用丙烯酰胺类聚合物凝胶构筑高触变性堵水材料。本课题考察了纳米粒子/聚合物体系的聚集状态以及纳米复合凝胶的网格结构,明确了凝胶微观形态与触变性能的构效关系;通过研究纳米粒子类型、用量以及温度、盐含量对触变性的影响,从化学本质上揭示了纳米粒子调控凝胶触变性的作用机理;在此基础上提出了纳米粒子调控凝胶触变性的方法,构筑了高触变的交联聚合物凝胶。本课题的研究拓展了纳米粒子/聚合物流变学及纳米粒子界面调控理论,对于水平井ACP堵水技术、深部调驱技术的发展以及纳米粒子在提高油气采收率中的推广应用具有重要的意义。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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