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油井酚醛树脂封堵剂封堵固化机理研究为了保证酚醛树脂堵剂的注入性和封堵效果,设计了将热塑性的树脂预聚体注入地层后在地层中再固化而形成连续的高强度树脂封堵带的段塞封堵材料工艺。水溶性酚醛树脂固化效果是封堵剂能否成功的关键。利用红外光谱与DSC,测定酚醛树脂固化过程分子结构变化趋势,获得了树脂预聚体固化机理,结果表明,树脂预聚体固化后形成的羟基缔合结构是树脂具有高强度的主要原因,钻井液搅拌器,随着温度升高,当温度达到70℃后,固化时间7 h以后,酚醛树脂完全固化后,3 414.5 cm~(-1)处发现了缔合羟基峰,昌吉钻井液,在1 400 cm~(-1)出现对-对位连接方式产生的亚桥吸收峰,出现了酚醛树脂固化后网状缔合结构,使得酚醛树脂材料具有较高强度。

油基钻井液用抗高温树脂类封堵剂的研制近年来,随着非常规油气的不断开发,钻井所面临的难度逐渐增加,油基钻井液的使用频率也逐渐增加,加强油基钻井液的封堵能力,对于预防井壁失稳具有重要的作用。以(ST)、酸甲酯(MMA)和酸十八酯为单体,采用乳液聚合法,制备了一种油基钻井液用酸树脂类封堵剂。利用中压砂床封堵实验、高温高压静态砂床封堵实验对封堵剂的承压封堵性能进行了综合评价,并且研究了封堵剂对油基钻井液流变、滤失性能的影响。实验结果表明:180℃老化后,钻井液润滑剂,封堵剂对不同目数范围的砂床仍均有良好的封堵效果,且具有较高的封堵强度,突破压力可达6MPa。同时,该封堵剂对油基钻井液体系的流变性影响较小,200℃老化后,钻井液仍具有较低的API滤失量和高温高压滤失量,该封堵剂具有优异的抗高温性能和封堵性能。

目前使用的具有一定强度的封堵剂主要有水泥、环氧树脂、不饱和树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、凝等,但各具有特点,钻井液清洁器,结合项目的要求及各种树脂的性能,拟采用利用尿素改性的酚醛树脂作为固砂封堵剂,它具有以下特点:初始粘度可调,保证顺利的注入;固化时间可控,保证充足的注入时间;固化强度高,可以有效的稳定断口;体系具有水溶性,不含有固相颗粒,可以有效的进入细小的孔道。优选的固砂封堵剂为尿素改性的酚醛树脂,具有初始粘度可调、固化时间可控、固化强度高、具有水溶性等特点。固砂封堵剂合成的佳反应条件:甲醛加量50%,加量23%,改性剂尿素的加量17%,NaOH加量7%,催化剂间苯二酚加量3%,反应温度60℃,反应时间为120min。

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