水乳环氧树脂对水硬性凝胶工作液性能的影响

水硬性凝胶形成的固化隔段强度低、胶结差、孔缝裂隙多,在精细控压钻井起下钻过程中难以有效封隔油气层并防止流体上窜。为了解决这一难题,室内采用一种水乳环氧树脂CQ-WERE和配套固化剂CU-900作为性能改善剂,研究其对水硬性凝胶工作液流变性能和固化隔段力学性能的影响,并分析了其改善凝胶隔段力学性能的机理。结果表明:水乳环氧树脂与水硬性凝胶工作液相容性好,对凝胶工作液的流动度和流变参数影响小,水硬性凝胶工作液的稠化时间随着水乳环氧树脂加量的增加而缩短;水乳环氧树脂可以明显提高水硬性凝胶隔段的抗压强度及其与管壁面的胶结强度,当水乳环氧树脂质量分数为3%时,120℃养护5 h后,水硬性凝胶隔段抗压强度及与管壁面胶结强度分别达到4. 61 MPa、1. 31 MPa/m;同时固化隔段自身胶结好,在承压封气装置中突破压力不小于1. 25 MPa/m隔段;形成的固化隔段可钻性级值为2级,采用钻头即可快速钻除。由于水乳环氧树脂与水硬性凝胶工作液结合后的减水作用、固化交联作用形成特殊的键桥,能减少微观缺陷、增强致密性、阻止裂缝扩展,起到改善凝胶隔段的力学特性。