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基于疏水改性的超低密度控水支撐劑的制備及其性能

文檔作者：史斌蘇延輝邢洪憲鄭曉斌耿學禮文檔來源：中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司		更新日期： 2026年08月08日	點擊數：
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第39 卷第3 期
2022 年9 月25 日
油田化學
Oilfield Chemistry
Vol.39 No.3
25 Sept，2022
http：//ythx.scu.edu.cn
文章編號：1000-4092（2022）03-401-06
基于疏水改性的超低密度控水支撐劑的制備及其性能*
史斌，蘇延輝，邢洪憲，鄭曉斌，耿學禮
（中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津300452）
摘要：針對常規陶粒支撐劑密度高且不具備控水性能的問題，先將超低密度有機支撐劑基體的表面進行高溫氧
化使其表面產生活性基團，然后通過全氟羧酸在活化支撐劑表面通過親核加成反應合成超疏水層得到超低密度
控水支撐劑，評價了該支撐劑的潤濕性、阻水性能及油水相滲流性能，并進行了現場應用試驗。研究表明，水在
該支撐劑表面的接觸角達到158.6°，阻水高度為25 cm，與改性前相比地層水滲流阻力增加40%，具有明顯的選
擇性控水效果，且耐沖刷性能優異。超低密度控水支撐劑現場試驗充填率達到了100%，且投產后含水率及含水
上升速率遠低于鄰井，產油量顯著好于鄰井，顯示了很好的應用前景。
關鍵詞：疏水；超低密度；控水；支撐劑；聚苯乙烯；全氟羧酸
文獻標識碼：A DOI：10.19346/j.cnki.1000-4092.2022.03.004
中圖分類號：TE358+.1 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：
* 收稿日期：2021-08-18；修回日期：2021-11-24。
基金項目：中海油能源發展股份有限公司科研項目“水平井控水組合技術應用研究”（項目編號HFKJ-GJ2018-17）。
作者簡介：史斌（1967—），男，高級工程師，中國石油大學（華東）石油工程專業學士（1999），從事海上油田鉆采化學品研究開發工作，通
訊地址：300452 天津市濱海新區閘北路3 號鉆采工程研究院，E-mail：shibin2@cnooc.com.cn。
0 前言
在石油開發過程中，由于儲層非均質性、天然
裂縫、流體特性差異等原因，邊底水錐進現象突出，
一旦邊底水突破進入井筒，油井含水率會迅速上
升，將大大降低原油采收率［1］。對于這種高含水井，
常規支撐劑除了提供基礎支撐和填充外，再無控水
作用。若將充填支撐劑進行疏水改性，使其具有控
水功能，則此類控水支撐劑被擠入油層后，作為控
制油水相對滲透率的充填介質，在防砂的同時還能
有效降低油井綜合含水，達到盡可能延長油井穩產
期及節能、環保的目的［2］。研究表明，控水支撐劑的
控水作用主要體現在其疏水表面造成的低表面能
增大了界面張力，并對水相施加反向毛細管力，宏
觀表現為緊密排列后形成的毛細孔隙產生的強大
疏水作用［3］。
早期的控水支撐劑研究主要以控水石英砂為
主。吳建平［4］研制了具有控水、防砂雙重功能的新
型控水砂，該控水砂對水油阻力比最高可以達到
5.3。水的接觸角為152°，現場試驗平均降水率可達
15.5%。宋金波等［2］將石英砂與表面修飾改性的納
米氧化鋅微粒及氟硅樹脂混合經高溫處理制備了
具有“荷葉效應”的超疏水控水砂，水的靜態接觸角
達158°。巖心驅替實驗的水油阻力比為5.3，耐溫達
到120 ℃ ，現場先導試驗初期平均降水率達
16.55%；王海棟等［5］制備了一種使水平井壓裂裂縫
具有阻水不阻油的控水支撐劑，該支撐劑層的透油
阻水能力皆優于常規支撐劑層的，當驅替壓差小于
0.4 MPa時，阻水效果超過10%。
近年來，控水支撐劑的研發逐步拓展到控水陶
粒，制備原理以構建支撐劑表面低表面能和粗糙結
構為主。由于石英砂和陶粒作為無機材料，其表面
具有豐富的活性基團，易于實現化學改性，因此目
前現場應用的控水支撐劑基本屬于具有較高密度
油田化學2022 年
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的控水石英砂或控水陶粒。
常規陶粒支撐劑密度大（視密度2.75～3.3 g/cm3），
在使用過程中需大量高黏度攜砂液（如胍膠、滑溜
水等），導致油氣開采成本增加和儲層傷害，因此，
能夠用水攜帶的超低密度支撐劑日益被關注［6］。韓
小兵［7］制備了一種超低密度支撐劑—改性聚苯乙烯
微球，與常規支撐劑相比，它具有更低的密度和酸
蝕率；牛力軍［8］以苯乙烯、二乙烯基苯和甲基丙烯酸
甲酯為單體，制備了一種具有高強度和超低密度的
聚合物微球，該支撐劑密度為1.05 g/cm3左右，圓球
度為0.9，耐溫130 ℃，抗壓強度高達55 MPa。目前
開發出的超低密度支撐劑的密度基本與水相當，實
現了在使用過程中用水攜帶的目的。
近年來開發的超低密度支撐劑的基本材料以
聚苯乙烯為主，屬有機支撐劑，其表面為惰性表面，
利用化學方法很難實現疏水改性，因此，具有控水
和超低密度雙重功能的超低密度控水支撐劑產品
或技術基本空白。本文首先采用高溫熱法活化方
法，即利用天然氧化劑（空氣中氧氣）熱激發活化有
機支撐劑表面的惰性基團，增加有機支撐劑表面的
化學活潑性，為化學改性提供反應位；然后對活化
后的有機支撐劑進行羰基質子化和羰基親核加成
反應實現有機支撐劑劑的疏水改性。超疏水材料
通常是指當水滴與其表面接觸時接觸角大于150°而
滾動角小于10°的材料［9］。采用化學法進行超疏水化
改性的疏水性物質主要有多甲基硅氧烷、含氟異丙
醇、含氟硅氧烷、硅烷偶聯劑、全氟聚醚、全氟羧酸等［10］。
其中全氟羧酸既可作為羰基加成的催化劑提供質子
體H+，又可以作為改性劑提供疏水基團全氟碳鏈
（—CF2—CF2—CF2—CF2—CF2—CF2—CF2—CF2—CF2—
CF2—CF3）。本文采用超低密度有機支撐劑為原料，
通過表面高溫活化和全氟羧酸化學接枝反應研發
了一種超低密度控水支撐劑，評價了該支撐劑的潤
濕性、阻水性能及油水相滲流性能，并進行了現場
應用實驗。
1 實驗部分
1.1 材料與儀器
陶粒，粒徑212～425 μm，圓度0.9，球度0.9，抗
壓強度52 MPa，視密度2.62 g/cm3，體積密度1.64 g/
cm3，河南天祥新材料股份有限公司；有機支撐劑，
粒徑212～425 μm，視密度為1.05 g/cm3，球度0.9，圓
度0.9，抗壓強度為52 MPa，耐溫250 ℃，大慶瑋德
化工有限公司；全氟十二酸，純度98%，湖北垚爍泉
化工有限公司；氫氧化鈉，分析純，市售；表面活性
劑OP-10，分析純，天津市津東天正精細化學試劑
廠；3#白油，市售。實驗用水為SZ36-1 油田CEP 回
注污水，礦化度為12 813 mg/L，主要離子質量濃度
（單位mg/L）為：Cl- 4 180.2、SO4
2- 29.8、HCO3
- 470.3、
CO3
2- 1.0、K+ 41.1、Na+ 2 559.3、Ca2+ 176.8、Mg2+ 85.7。
Nicolet iS5 型紅外光譜儀，美國賽默飛世爾科
技公司；SurfaceSeer-I 型飛行時間-二次質譜儀，英國
Kore 公司；CJF-1L 型反應釜，大連通達反應釜廠；
TX500 型旋轉滴超低界面張力儀，美國科諾工業有
限公司；JCM7000 型掃描電子顯微鏡，日本電子株
式會社；支撐劑阻水高度測量裝置，自制；支撐劑流
動實驗測量裝置，自制；支撐劑耐沖刷實驗評價裝
置，自制。
1.2 實驗方法
1.2.1 超低密度控水支撐劑合成
（1）合成反應
將定量超低密度有機支撐劑放入反應釜中，在
攪拌條件下連續通入高溫空氣，并逐漸升溫至
250 ℃，保持10～30 s，使有機支撐劑表面發生高溫
氧化，制成活化有機支撐劑；反應釜內停止通空氣，
降溫至120～150 ℃，加入0.2%（相對于有機支撐劑
質量而言）的全氟羧酸，升溫至150～200 ℃，在攪
拌條件下反應30～60 s；停止加熱，冷卻至室溫后得
到具有超疏水功能的超低密度控水支撐劑。
有機支撐劑表面活化的化學反應式如下：
活化后的有機支撐劑羰基質子化和羰基親核
加成反應的化學反應式如下：
H2C CH
H2
C
n
CH2
H2C CH
n
H2
C
O
C
CH
H2
C
n H2C
H2
OH
n C C
H2C
O
C
CH
催化劑（H+）
150～200 ℃
150～200 ℃
H2C CH
H2
C
n
OH
C H2C CH
H2
OH
n C C
空氣（O2）
250 ℃ （1）
（2）
（3）
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（2）樣品處理
取上述100 g 的超低密度控水支撐劑樣品和活
化有機支撐劑樣品分別放入500 mL的清洗液（1%
NaOH和3% OP-10）中，攪拌均勻后浸泡30 min，然
后濾掉清洗液，用適量蒸餾水清洗支撐劑樣品3 遍，
在105 ℃下烘干。
（3）樣品表征
采用紅外光譜儀對合成的超低密度控水支撐
劑樣品和活化有機支撐劑樣品進行結構表征。
采用飛行時間-二次離子質譜儀（TOF-SIMS）對
合成的超低密度控水支撐劑樣品進行結構表征，以
獲得有機支撐劑改性前后的表面化學鍵信息［11］。
1.2.2 超低密度控水支撐劑性能評價
（1）接觸角測定
界面潤濕性主要通過Thomas Young 提出的接
觸角θ來衡量，采用旋轉滴超低界面張力儀測定油
田產出液水樣在超低密度控水支撐劑表面的接觸角。
（2）阻水性能測定
采用支撐劑阻水高度測量裝置（見圖1 自制）測
試超低密度控水支撐劑的阻水性能。具體步驟如
下：取上下兩端開口內徑為50 mm的透明玻璃管，
將其垂直固定在鐵架臺上，并在下端安裝篩網；將
支撐劑樣品加入玻璃管中至10 cm 高度；向玻璃管
中的支撐劑砂床緩慢加入水；當水開始流出支撐劑
砂床底部的篩網時，記錄玻璃管內的水面高度以表
征超低密度控水支撐劑的阻水性能。
（3）油水相滲流性能測定
將滲流介質（地層水或3#白油）在恒流條件下
分別通過由常規陶粒、有機支撐劑和超低密度控水
支撐劑填充的尺寸為φ38 mm×300 mm的填砂管，實
驗過程中分別記錄白油、地層水在其中的流動壓
力。實驗流程圖見圖2。
（4）耐沖刷性能測定
將超低密度控水支撐劑填入尺寸為φ38 mm×
300 mm填砂管中，設定驅替泵流量為10 L/min（沖
刷線速率為8.8 m/min），采用支撐劑耐沖刷實驗評
價裝置（自制，見圖3），用地層水連續沖刷7 d，期間
分別在第1、2、3、7 d 進行水相接觸角測試，并在掃
描電子顯微鏡下觀察超低密度控水支撐劑沖刷前
后的表面狀態。
2 結果與討論
2.1 超低密度控水支撐劑的結構分析
圖4 為活化前后有機支撐劑的紅外光譜圖。活
化后有機支撐劑的紅外光譜中，在1683 cm-1出現了
1—鐵架臺；2—透明填砂筒；3—篩網；4—燒杯；5—支撐劑樣品。
圖1 支撐劑阻水高度評價裝置示意圖
圖2 支撐劑流動實驗流程圖
1—儲水罐；2—柱塞泵；3—填砂管；4—過濾器；5—壓力表。
圖3 支撐劑耐沖刷性能評價裝置示意圖
150～200 ℃
CF3（CF2）10COOCH2
OH
OH
n
C
CH
CH
H2
C
O
O C C
F2
CF3 10
H2C
n
H2
C C
1 5
3
4
2
2
1
3 4
5
中間
容器
驅替泵
水
（油）
填砂管（充填支撐劑）
史斌，蘇延輝，邢洪憲等：基于疏水改性的超低密度控水支撐劑的制備及其性能
（4）
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一個新的羰基（—C=O）吸收峰，說明有機支撐劑在
高溫空氣活化后其表面出現了大量活性基團羰基
（—C=O），為進一步疏水改性提供了條件。
圖5、圖6 為活化后有機支撐劑和超低密度控水
支撐劑的飛行時間-二次離子質譜圖。在活化有機
支撐劑SIMS 譜圖（圖5）中，出現了m/z105 特征峰，
推斷為C6H5-C+=O 分子片段譜，是支撐劑活化過程
中聚苯乙烯分子鏈上產生的苯乙酮的分子結構，進
一步驗證了活化支撐劑紅外光譜中出現大量羰基
（C=O）的結論。
而超低密度控水支撐劑的SIMS 譜圖（圖6）中
m/z 105 特征峰消失，說明改性劑（全氟羧酸）與活化
有機支撐劑發生了羰基（C=O）親核加成反應，致使
該基團消失；同時出現了m/z 19、m/z 69、m/z 119 3 個
新的特征峰，根據有機支撐劑改性反應機理，推斷
為F+、CF3
+、C2F5
+ 3 個分子的片段譜，表明超低密度
控水支撐劑鏈接了全氟羧酸分子。
圖4 有機支撐劑活化前后的紅外光譜圖
圖5 活化有機支撐劑的表面二次離子質譜圖
圖6 超低密度控水支撐劑的表面二次離子質譜圖
（a）活化前
（b）活化后
波數/cm-1
強度
m/z
強度
m/z
強度
m/z
0 5 10
60
40
20
0
103
2
1
0
15 20 25 80 85 90 95 100
m/z
強度
4
2
0
強度 強度 強度
強度強度強度
1
0
m/z
m/z
m/z
m/z
m/z m/z
m/z
m/z
2920.99
3024.02
3067.91 2848.80
1942.20
1867.08
1743.78
1798.11
1601.77
1490.12
1449.63
1371.09
1068.37
1025.91
902.96
756.98
539.87
1942.73 1798.41
1683.95
2920.01
3024.02
3067.80
2848.97
羰基特征峰
1601.84
1490.32
1449.62
1370.12
1068.97
1025.91
902.68
540.12
756.87
698.33
4000 2000 0
透過率
強度 強度
1.0
0.5
0
4
2
0
55 60 65 70 75 130 135 140 145 150
105 110 115 120 125
15
10
5
0
20
10
0
15
10
5
0
3
2
1
0
2
1
0
0 5 10 15 20 25
30 35 40 45 50 105 110 115 120 125
0.6
0.4
0.2
0
55 60 65 70 75 130 135 140 145 150
80 85 90 95 100
30 35 40 45 50
3000 1000
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紅外光譜和二次離子質譜分析表明，具有優異
疏水性能的全氟羧酸分子與有機支撐劑表面的活
化基團形成了以共價鍵為主的化學鍵鏈接，引入的
全氟羧酸可使超低密度有機支撐劑具備控水功能。
2.2 超低密度控水支撐劑的性能
2.2.1 潤濕性
巖石潤濕性對油水滲流有顯著的影響，當巖石
表面由親水性向中性和親油性轉變時，水相滲流阻
力大幅增加，油相滲流阻力減少［12］。接觸角是潤濕
性能的主要表征參數之一。
油田產出液水樣在有機支撐劑和超低密度控
水支撐劑表面的接觸角測試結果如圖7 所示。油田
產出液水樣在改性前的有機支撐劑表面的接觸角
為97°，而在改性后的超低密度控水支撐劑的接觸
角增至158°，因此可見，超低密度支撐劑具備了超
疏水表面。
2.2.2 阻水高度
阻水高度是評價控水支撐劑控水性能的一個
重要指標，具有直觀、快速、重復性好的特點。經測
試，超低密度控水支撐劑的阻水高度為25 cm，具有
顯著的阻水作用，而有機支撐劑無阻水性能，阻水
高度為0。
2.2.3 油水滲流性能
地層水和白油在常規陶粒、有機支撐劑和超低
密度控水支撐劑中的流動實驗結果見表1。地層水
在超低密度控水支撐劑中的流動壓力分別比在有
機支撐劑和常規陶粒中增加30%和40%以上。白油
在超低密度控水支撐劑中的流動阻力分別比在有
機支撐劑和常規陶粒中下降了10%和20%以上。地
層水和白油的流動實驗表明，超低密度控水支撐劑
具有優異的選擇性控水作用。
2.2.4 耐沖刷性能
支撐劑充填完成后，要長期經受地層流體的沖
刷。模擬井筒內地層流體流動情況，超低密度控水
支撐劑在沖刷前及沖刷第1、2、3、7 d 的水相接觸角
分別為158.3º、157.6º、157.3º、157.5º、157.2º，超低密
度控水支撐劑井地層水連續高速沖刷后，其潤濕角
基本穩定。
采用高倍顯微鏡分別觀察超低密度控水支撐
劑沖刷前后表面狀態，結果見圖8。經過地層水連
續高速沖刷后，支撐劑表面接枝層并沒有出現剝離
現象，表明超低密度控水支撐劑的表面接枝層與基
體結合穩固，能夠經受地層條件下流體的連續沖
刷，保證了控水有效期。圖7 水在有機支撐劑（a）和超低密
度控水支撐劑（b）表面的接觸角測試
表1 地層水和白油在不同支撐劑中的流動壓力
流
體
地
層
水
白
油
流速/
（mL·min-1）
100
300
500
10
30
100
流動壓力/MPa
常規陶
粒p陶
0.053
0.116
0.254
0.058
0.132
0.359
有機支
撐劑p 超
0.056
0.122
0.268
0.050
0.118
0.327
超低密度
控水支撐
劑p 超控
0.076
0.165
0.360
0.043
0.102
0.286
p超控- p超
p超
+35.7%
+35.2%
+34.3%
-14.0%
-13.5%
-12.5%
p超控- p陶
p陶
+43.4%
+42.2%
+41.7%
-25.9%
-22.7%
-20.3%
圖8 超低密度控水支撐劑沖刷前后表面狀態
（a）沖刷前
（b）沖刷7 d 后
史斌，蘇延輝，邢洪憲等：基于疏水改性的超低密度控水支撐劑的制備及其性能
（a） （b）
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2.3 現場試驗情況
2020 年8 月在渤海油田某油田56 井和7 井進行
了超低密度控水支撐劑防砂控水充填試驗，采用控
水篩管充填超低密度控水支撐劑的完井方式，采用
20/40 目超低密度控水支撐劑和清水攜砂方式，充填
作業充填率均達到100%。控水效果分析見表2。
56 井投產初期日產液為148 m3，含水率為
74.9%，初期含水率比預測平均降低19.4%，且含水
率上升速率遠低于鄰井，產油量顯著好于鄰井及油
藏配產，目前含水率液明顯低于配產。
7 井投產初期日產液為220 m3，含水率為
83.9%，初期含水率比預測平均降低2.1%左右，含水
率比鄰井低4.5%左右，且含水上升速率遠低于鄰井。
3 結論
通過對有機支撐劑高溫活化和疏水改性合成
了具有超疏水表面的超低密度控水支撐劑。水在
該支撐劑表面的接觸角達到158°，阻水高度為25
cm，地層水滲流阻力增加40%，具有明顯的選擇性
控水效果，且耐沖刷性能優異。超低密度控水支撐
劑視密度與水接近，在壓裂和完井作業中易于攜
帶，在完井充填中可以形成類似連續的封隔器效
應，有效降低地層水在井筒環空的竄流。
超低密度控水支撐劑現場試驗充填率達到了
100%，且投產后含水率及含水上升速率遠低于鄰
井，產油量顯著好于鄰井，顯示了很好的應用前
景。超低密度控水支撐劑采用的全氟羧酸能夠形
成超疏水表面，但其成本較高，給現場推廣帶來成
本壓力，后期仍需優化改性方案。
經過實驗室和現場試驗綜合評價，發現以增加
有機支撐劑疏水性能為技術路線而開發的超低密
度控水支撐劑在油井高含水階段特別是超過
70%～80%后，其控水效果開始變差；同時需要指
出，充填控水支撐劑的儲層或井筒，只能減緩油水
流體中水的流動速率，即降低油井產出液的含水
率，而不能起到類似油井堵劑將地層水完全阻隔在
地層內的效果。
參考文獻：
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表2 56井和7 井的控水效果分析
井號
56
7
與設計對比
預測含
水率/%
92.9
86.0
實際含
水率/%
74.9
83.9
含水率降
低/%
19.4
2.1
與鄰井對比
鄰井含
水率/%
90.0～96.0
87.9
含水率
降低/%
17.0～22.0
4.5
Preparation and Performance of Ultra-low Density Water-controlling Proppant Based on Hydrophobic
Modification
SHI Bin，SU Yanhui，XING Hongxian，ZHENG Xiaobin，GENG Xueli
（CNOOC Ener Tech-Drilling＆Production Company，Tianjin 300452，P R of China）
Abstract: Aiming at the problem of high density and no water control effect of conventional ceramsite proppants，the surface of
the ultra-low-density organic proppant（ULDOP）matrix was oxidized at a high temperature to generate active groups on the
surface，and then the nuleophilic addition reaction of the activated ULDOP and perfluorocarboxylic acid was carried out to obtained
（下轉第437頁。to be continued on p.437）
406
第39 卷第3 期
http：//ythx.scu.edu.cn
Plugging Mechanism and Prevention of Oil Well in Polymer Flooding Reservoir
LIU Ying1，CHEN Ansheng2，WANG Jianhai1，WANG Zengbao3，4，CHENG Xianguang2，MIAO Yuxin3
（1. Research Institute of Engineering Technology，Northwest Oilfield Branch Company，Sinopec，Urumqi，Xinjiang 830011，P R of China；2. Gudong
Oil Production Plant，Shengli Oilfiled Branch Company，Sinopec，Dongying，Shandong 257237，P R of China；3. School of Petroleum Engineering，
China University of Petroleum（East China），Qingdao，Shandong 266580，P R of China；4. Key Laboratory of Unconventional Oil &amp;amp; Gas Development
（Ministry of Education），China University of Petroleum（East China），Qingdao，Shandong 266580，P R of China）
Abstract: Polymer flooding widely used in oilfields for a long time. As a result，there are serious plugging of oil wells and the
liquid volume decreased，which seriously affects the further development of reservoirs after polymer flooding. For polymer flooding
reservoirs in Shengli oilfield，X-ray diffractometer，scanning electron microscope and other technical means were used to analyze
the composition of oil well plugging products. By simulating different plugging fluids and near-well reservoir conditions，the
plugging degree and main controlling factors of oil well plugging were studied. The results showed that the plugs in the oil wells of
polymer flooding reservoirs were mainly polymer aggregates（65.6%）that were cross-linked and embedded to adsorb formation
mineral salts and clays，followed by formation sand particles and cements（17.8%），and crude oil（16.6%）. The plugging of
porous media that caused by the formation of sand particles was the main controlling factor of plugging near the oil well. The
polymer agglomerates that formed by polymer derivative cross-linking and adsorption agglomeration aggravated the degree of
blockage of oil well. Based on the guidance of the research on plugging mechanism of polymer flooding reservoirs，the integrated
prevention and control program of oil well plugging and sand control，which was composed of crude oil cleaning and oxidative
degradation of polymer micelles in near well，and effective sand consolidation control in far well，had good application effects. The
average single well extraction was 86.8%.
Keywords: polymer flooding；oil well plugging；plugging mechanism；plug removal and prevention；Shengli oilfield
（上接第406頁。continued from p. 406）
an ultra-low-density water-controlling proppant（ULDWCP）. The wettability，water resistance and oil-water phase percolation
properties of the ULDWCP were evaluated，and the field application tests were carried out. The results showed that the contact
angle of water on the surface of the ULDWCP reached up to 158.6°，and the water blocking height was 25 cm. Compared with
before modification，the seepage flow resistance of the formation water increased by 40%，indicating obvious selective water
controlling effect，and the erosion resistance of ULDWCP was excellent. The filling rate of the ULDWCP in field test had reached
up to 100%，and the water cut and the rising rate of water cut after production were far lower than those of adjacent wells，and the
oil production was significantly higher than that of adjacent wells，showing a good application prospect.
Keywords: hydrophobic；ultra-low density；water control；proppant；polystyrene；perfluorocarboxylic acid
（上接第424頁。continued from p. 424）
N，N'-methylenebisacrylamide bis-acrylamide and initiator （NH4）2S2O8. The morphology and size of gel dispersions were
characterized. The effects of reactant ratio，polymerization temperature，polymerization time and solid content on the properties of
gel dispersions were investigated. The rheological and viscoelastic properties，temperature，salinity and pH responsiveness of gel
dispersions were studied. The results showed that the gel dispersions had irregular globular structure and the molecular scale was
micro/nano scale. The micron diameter of gel dispersions was 0.92—6.13 μm and the diameter of nanoparticles was 48—87 nm. The
characteristic of polyacrylamide gel dispersions was close to the Newton fluid，and its viscoelasticity exhibited the characteristic of
viscous fluid，which further confirmed that gel dispersions were formed by small gel unit particles dispersing in aqueous solution.
The viscosity of gel dispersions decreased with the increase of temperature and pH value，but the degree of reduction was small，
and their viscosity was almost not affected by mineralization. Compared with traditional preparation technology of
profile-controlling and flooding agents，the method of preparing gel dispersions in pure water had the characteristics of short time，
simplified preparation condition，without organic solvent and small molecular scale of product.
Keywords：reversible addition-fragmentation chain transfer（RAFT）；aqueous polymerization；profile-controlling and flooding；gel
dispersions
劉盈，陳安勝，王建海等：聚合物驅油藏油井堵塞機制與防治437

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