聚酯类颗粒暂堵剂的降解规律及水解机理

考察了盐酸和NaOH水溶液质量浓度、温度对聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)降解性能的影响,通过FTIR、XRD、SEM探究了聚酯类颗粒作为酸压暂堵剂的降解规律和水解机理,并对其封堵性能进行了评价。结果表明,盐酸或NaOH水溶液质量浓度越大,温度越高,PLA、PGA、PBAT完全降解时间越短,在相同质量浓度下,它们在NaOH水溶液中降解比在盐酸中更快;同样条件下,降解速率由大到小的3种聚酯类颗粒暂堵剂排序为PGA>PLA>PBAT。聚酯类颗粒暂堵剂在降解初期,酯基开始水解,颗粒表面出现孔洞,颗粒体积略微减小;随着降解的进行,水解优先发生在无定形区,结晶度增大,羰基指数减小,羟基指数增大,颗粒表面孔洞增多,体积进一步缩小;降解后期,结晶区开始水解,结晶度减小,聚合物分子链大量断裂,直至完全降解。封堵性能(承压能力)由大到小排序为PLA>PGA>PBAT,聚酯类颗粒暂堵剂与水的固液比(g∶L)为150∶1的PLA、PGA、PBAT突破压力分别为11.7、10.9、7.5 MPa;注入聚酯类颗粒暂堵剂的固液比越大,封堵层越致密,承压能力越强。

颗粒类调剖堵水剂的研究现状与发展趋势

综述了无机颗粒、体膨颗粒和聚合物微球等颗粒类调堵剂的研究进展,包括堵剂配方、颗粒与地层孔喉匹配性的研究进展,剖析了研究与应用中存在的问题:无机颗粒不耐冲刷,有效期短;水膨体膨胀倍数高、膨胀速度快、强度和稳定性低,难与地层匹配;颗粒与地层孔喉匹配性的研究不能充分考虑诸多影响因素如颗粒类型和性质、颗粒级配、颗粒浓度和注入速度、地层非均质性等;且缺少充分考虑上述影响因素的理论模型。在此基础上,给出了颗粒类堵剂的研究方向和发展趋势:无机颗粒应复合其他材料使用;体膨颗粒的使用应根据需要引入橡胶、塑料、阳离子材料及耐温耐盐单体,且其粒径范围需要拓宽;颗粒与地层孔喉的匹配关系需要充分考虑多种影响因素,同时需要建立考虑多种影响因素和实际情况的理论模型;物理模拟也需要更切合渗流和地质条件。