纳米SiO2防气窜乳液制备及分散稳定性研究

摘要：

针对高温高压超深油气井防气窜固井技术难题,以纳米SiO2作为原材料制备的防气窜乳液具有良好的抗温性和防气窜效果,但超细纳米材料颗粒表面存在非常多的硅羟基,极易团聚在一起,乳液里的固相材料会沉淀、结块,造成产品失效.本文以搅拌分散为实验手段,研制了纳米SiO2防气窜乳液,通过Zeta电位、表观黏度、粒径分析、稳定性分析等表征方法,研究了影响乳液分散稳定性的化学因素.结果表明:纳米SiO2乳液的pH值应在11～12,颗粒间的静电斥力强,乳液的平均粒径小、表观黏度低,分散效果好;电解质存在压缩双电层效应,可大幅度降低纳米颗粒间的静电斥力,制备纳米SiO2防窜乳液应避免引入电解质;电位阻型分散剂SCNF加量达到5％时就接近饱和吸附量,当分散剂加量过大后,只能对外相水产生增黏作用;加入稳定剂增加了纳米SiO2颗粒的布朗运动阻力,可以大幅度提高纳米SiO2防窜乳液的稳定性,所制得的乳液平均粒径小于200 nm,固含量可达45％,室温下可储存一年以上,底部无析水沉淀现象.

关键词：纳米SiO2、乳液、分散、稳定性、黏度、静电斥力

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分类号：TE256.7(钻井工程)

资助基金："十三五"国家科技重大专项"高压低渗气井水平井固井技术研究"部分研究内容,项目编号:2016ZX05021-005

在线出版日期：2020-06-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：109-113