Page 70 - 《精细化工》2021年第7期

·1352· 精细化工 FINE CHEMICALS
a—在孔喉处堵塞；b—挤入孔喉；c—通过孔喉并在下一孔喉处堵塞变形；d、e—再次挤压和运移；f—通过并恢复成规则的球状形态
图 6
Fig. 6 Process of polymer microspheres deforming through pore-throat channels [48]
4 总结与展望
随着油田勘探开发程度的不断深入，中高渗地
层的可开采储量越来越少，较难开采的低渗、中低
渗储层已成为开发热点。聚合微球体系具有无需熟
化，泵注摩阻较低，进入地层后可吸水溶胀，封堵
水窜通道等优点，起到良好的降水增油效果，已被
广泛应用于油田调驱，但低渗、中低渗储层的孔喉
尺寸、地层温度等苛刻条件对聚合微球的粒径、溶
胀、耐温抗盐、耐剪切等性能的要求较高，常规聚
合微球在该类油田的应用受到限制。虽然通过二次
乳液聚合法或以无机纳米材料为内核，合成具有核
壳结构的聚合微球可以显著提高耐温抗盐抗剪切能
力，降低微球粒径，并且无机纳米材料的加入可以
大幅降低单体的用量，减少成本，但是仍然存在一
些问题：（1）低渗地层孔喉注入性所要求的聚合微
球粒径为纳米级，然而目前研究的纳米微球较少，
引入纳米无机材料的复合核壳型微球粒径可达到纳
米级，但无机内核刚性强，变形能力差，易造成孔
喉堵塞。并且纳米微球合成的固含量通常较低，影
响批量生产 [49] 。（2）驱油机理单一。聚合微球由于
形成了交联网状结构，微球颗粒间相互独立，分子
间摩擦力小，水相黏度低，其驱油机理主要体现于，
在水流通道中运移封堵，对后续水驱进行转向，扩
大波及，而无法通过改善流度比、增黏携带原油来
提高洗油效率，对于盲端、油膜、簇状剩余油等的
洗油效果较差，单独使用聚合微球进行调驱提高采
收率效果不尽人意 [50-55] 。（3）对高温地层适应性差。
随着深井超深井的开发，深部地层的温度更高，达
第 38 卷
聚合微球变形通过孔喉通道的过程 [48]
到 100 ℃以上，在此条件下，聚合微球的溶胀速率
过快，结构强度不稳定，影响聚合微球的运移距离
和封堵时效。
针对以上问题，得出以下几点研究和发展建议：
（1）未来可对耐温抗盐抗剪切性能更好的核壳结构
聚合微球进行深入研究，结合微球的溶胀行为、溶
胀动力学等溶胀机理和黏弹机理，研究不同因素对
微球粒径、溶胀性能和黏弹性的影响。采用微乳乳
液聚合法，优化合成工艺，提高产率，研发出高温
下延时溶胀效果好的纳米级聚合微球，拓宽聚合微
球对高温低渗油藏的应用范围。（2）加强聚丙烯酰
胺微球与其他驱油用油田化学品的配伍性和协同调
驱的研究，例如，聚合微球与表面活性剂、聚合微
球与碱液的协同调驱，以弥补聚合微球洗油效率差
的问题。
参考文献：
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