硅烷偶联剂改性纳米SiO2封堵剂的制备与作用机理

摘要

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为催化剂,水为促进剂,苯乙胺丙基三甲氧基硅烷为表面改性剂,采用溶胶-凝胶法,制备了一种具有核壳结构的改性纳米SiO2.借助傅立叶红外光谱(FT-IR)、激光粒度分析仪(PSDA)和透射电镜(TEM),表征了改性纳米SiO2的分子结构,并对比了其与未改性纳米SiO2在钻井液滤液中的粒度分布和微观形貌特征.通过模拟纳微米级孔隙地层封堵率测试实验,评价了不同纳米SiO2对纳微米微裂隙的封堵能力,并探讨了其在钻井液中纳米级分散作用机理.实验结果表明,改性纳米SiO2在钻井液中呈现纳米级分散,相比于未改性SiO2而言,可有效对纳微米裂隙进行封堵;当质量百分浓度为3.0％时,对模拟纳微米级地层的封堵率达到99.21％.