إن الوضع الجيوسياسي والاقتصادي الدولي الحالي يتغير بسرعة، ويظل اعتماد الصين على النفط والغاز الأجنبي مرتفعاً. وفي عام 2023، وصل الاعتماد على النفط الخام الأجنبي إلى 71.2%، كما وصل الاعتماد على الغاز الطبيعي الأجنبي إلى 40.14%، مما يهدد بشكل خطير أمن الطاقة الوطني وحتى الأمن القومي. ويأتي حوالي نصف إنتاج الصين من النفط والغاز من حقول النفط القديمة. ومع محدودية الاحتياطيات المؤكدة، أصبح استغلال الإمكانات الموجودة في حقول النفط القديمة هذه الطريقة الأكثر ملاءمة وسرعة لزيادة الإنتاج.
في الوقت الحالي، تعد معدلات استخراج حقول النفط المحلية الناضجة منخفضة بشكل عام. على سبيل المثال، تبلغ معدلات الاسترداد في حقل داتشينغ النفطي وحقل يومين النفطي أقل من 50%، في حين أن بعض حقول النفط الناضجة في الخارج تبلغ معدلات الاسترداد حوالي 70%. هناك إمكانات كبيرة لمزيد من استغلال حقول النفط المحلية الناضجة، حيث تمثل التكوينات-درجة الحرارة العالية والملوحة العالية- 10%. ومع تقدم التنمية، ستزداد هذه النسبة تدريجياً. ولذلك، أصبحت التكنولوجيات الفعالة والمتكاملة لتحسين معدلات الاسترداد هي الاتجاه السائد للابتكار التكنولوجي ومجال التركيز الرئيسي.
ولمعالجة قضايا مثل المحتوى المائي العالي وعدم تجانس الخزان في حقول النفط الناضجة، طور الباحثون محليًا ودوليًا ما يقرب من مائة نوع من عوامل التحكم في المظهر الجانبي عبر ثماني فئات. وتشمل هذه بشكل أساسي عوامل التحكم في مقاطع الأملاح غير العضوية من نوع الترسيب، وعوامل التحكم في مقاطع الجسيمات، وعوامل التحكم في مقاطع الرغوة، وعوامل التحكم في خصائص التبلل-، وعوامل التحكم في ملفات تعريف الراتينج، وعوامل التحكم في ملفات تعريف الميكروبات، وعوامل التحكم في ملفات تعريف الأسمنت، وعوامل التحكم في ملفات تعريف هلام البوليمر. يمكن لعوامل التحكم في تشكيل هلام البوليمر التحكم في وقت التبلور وقوة الهلام مع انخفاض التكلفة نسبيًا، مما يجعلها أكثر تقنيات التحكم في التشكيل وحجب الماء -استخدامًا على نطاق واسع اليوم. عندما تدخل عوامل التحكم في ملف هلام البوليمر إلى الخزان، فإنها تخترق بشكل تفضيلي مناطق -النفاذية العالية، حيث يتحول المحلول إلى هلام بوليمر عالي اللزوجة- الذي يسد المسام الكبيرة ومناطق النفاذية العالية-، مما يقلل من عدم تجانس الخزان ويوسع الحجم المكتسح.
ومع التطور المستمر لصناعة النفط، يتزايد تعقيد التكوينات، كما تزداد متطلبات التحكم في الملف الشخصي وتقنية منع الماء-. أصبحت أنظمة هلام البوليمر القائمة على الفينول-راتنج الفورمالديهايد والكروم-غير قادرة بشكل متزايد على تلبية احتياجات التكوينات ذات درجات الحرارة العالية-والعالية-الملوحة. مع ارتفاع درجات حرارة التكوين، يقل وقت تكوين أنظمة البوليمر الهلامية، مما يؤدي إلى عدم قدرة البوليمرات الهلامية على اختراق التكوينات العميقة وتقليل كفاءة التحكم في الماء بشكل ملحوظ. عندما تكون درجات حرارة التكوين مرتفعة للغاية، يتم كسر الروابط الكيميائية بين جزيئات البوليمر والروابط المتشابكة بسهولة، مما يؤدي إلى إضعاف قوة الهلام والفشل في سد مناطق النفاذية العالية. تلخص هذه الورقة البحثية، من خلال دراسة عدد كبير من المؤلفات المحلية والدولية، بشكل منهجي الأبحاث المعملية وتقدم التطبيقات لأنظمة هلام البوليمر في درجات الحرارة العالية-والملوحة العالية-والتكوينات المعقدة.
1 نظام جل بولي أكريلاميد معدل
نظرًا لبيئات التكوين المتزايدة التعقيد، لا سيما في التكوينات-ذات درجات الحرارة المرتفعة والملوحة العالية-(درجة الحرارة > 90 درجة، والملوحة > 50000 ملجم/لتر)، فإن المواد الهلامية البوليمرية التقليدية، مثل أنظمة هلام البولي أكريلاميد (PAM) وصمغ الزانثان، غالبًا ما تتحلل بسرعة أو تكسر المستحلبات.
قام الباحثون في الداخل والخارج بتحسين مقاومة درجات الحرارة والأملاح لبوليمرات بولي أكريلاميد عن طريق إدخال مونومرات مثل 2-أكريلاميدو-2-ميثيل بروبان حمض السلفونيك (AMPS)، وحمض فينيل سلفونيك، وسلفونات ستايرين، وفينيل بيروليدون، وكحول فينيل، وثنائي ميثيل سيلوكسان، وميثيل ميثاكريلات، وربط المجموعات الوظيفية المقاومة للحرارة والملح ببوليمر بولي أكريلاميد. الجزيئات من خلال البلمرة المشتركة الكسب غير المشروع.
استخدم Dong Shuyang وآخرون كحول البولي فينيل (PVA)، والرابط المتشابك، والأكريلاميد، وAMPS كمواد خام لتحضير بوليمر بولي أكريلاميد -شبكة ثلاثية الأبعاد- معدلة، وإنشاء نظام تحكم في ملف تعريف البوليمر الهلامي باستخدام محلول ملحي للتكوين من حقل تاهي للنفط (حوض تاريم، شمال غرب الصين) كمذيب. ضمن نطاق معين، تؤدي زيادة محتوى AMPS إلى إضافة مجموعات حمض السلفونيك إلى السلسلة الجزيئية AMPS، مما يولد تنافرًا إلكتروستاتيكيًا. ومع ذلك، نظرًا لأن مجموعات حمض السلفونيك أيضًا تخلق عائقًا استاتيكيًا، فإنها تعيق تفاعل البلمرة الجذري الحر بين المونومرات، مما يؤثر على قوة هلام بولي أكريلاميد المعدل. عندما يصل محتوى AMPS إلى 5%، فإن هلام بولي أكريلاميد المعدل يحقق أقصى قوة هلامية، والتي يمكن أن تصل إلى الدرجة الأولى تحت درجة حرارة عالية (130 درجة) وملوحة عالية (2.1×10⁵ ملجم/لتر).
لتحسين استقرار نظام هلام AM/AMPS، أضاف Liao Yuemin وآخرون مثبتات ألياف PA المحبة للماء إلى نظام جل البوليمر AM/AMPS، مما يعزز كثافة بنية شبكة الجل. وهذا بدوره يؤدي إلى زيادة قدرة هلام البوليمر على الاحتفاظ بالماء وزيادة وقت ثباته في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة-. في ظل ظروف 140 درجة وملوحة تبلغ 22×10⁴ ملغم/لتر، تجاوز وقت التبلور لنظام جل بولي أكريلاميد المعدل هذا 15 ساعة، وكان معدل الجفاف لمدة 120-يومًا أقل من 2%، وظلت قوة الهلام عند الدرجة G، ووصل معدل حجب الماء إلى أكثر من 99.70%، وكان معدل حجب الزيت أقل من 6.00%، إظهار إمكانات ممتازة للتطبيقات الميدانية.
من أجل تأخير وقت تكوين نظام هلام AM/AMPS، قدم Pu Wanfen وآخرون N-فينيل بيروليدون (NVP) ومونومر DHT الكاره للماء (يحتوي على حلقة بنزين ومجموعات - طويلة كارهة للماء). يمكن لحلقة البيروليدون وحلقة البنزين والمجموعات الطويلة - الكارهة للماء أن تزيد بشكل كبير من العائق الاستاتيكي لسلاسل البوليمر الجزيئية، وبالتالي تأخير عملية التبلور. في ظل ظروف 120 درجة وملوحة 36.5×10⁴ ملغم/لتر، يمكن تأخير التمدد بمقدار 3 أيام.
2 نظام جل بوليمر السيليكا
من أجل زيادة تحسين مقاومة درجات الحرارة والأملاح لأنظمة هلام البوليمر، اقترح بعض الباحثين إدخال جزيئات غير عضوية نانوية-، مثل سيليكا النانو-، في أنظمة هلام البوليمر. ليو وآخرون. قام بتحضير نظام جل بوليمر مُحسّن باستخدام بولي أكريلاميد المتحلل جزئيًا (HPAM)، والهيدروكينون (HQ)، والهيكساساميثيلين تيترامين (HMTA)، والسيليكا النانوية - كمواد خام. وجدت دراستهم أن إضافة نانو-سيليكا يمكن أن يقلل بشكل كبير من وقت التبلور ويحسن قوة الهلام والمرونة واللزوجة. وبإضافة نانو-سيليكا إلى النظام، زاد الحد الأقصى لتحمل درجة الحرارة لنظام الهلام من 137.8 درجة إلى 155.5 درجة. تشكل مجموعات السيلانول الموجودة في جزيئات السيليكا النانوية- روابط هيدروجينية مع الأمينو والهيدروكسيل والمجموعات القطبية الأخرى الموجودة على جزيئات البوليمر، وتترابط فعليًا-مع جزيئات البوليمر، مما يزيد من نصف القطر الهيدروديناميكي لسلاسل البوليمر، ويعزز قدرة النظام على تحويل الماء الحر إلى ماء مرتبط.
ونتيجة لذلك، يصبح هيكل الشبكة ثلاثي الأبعاد لجزيئات البوليمر أكثر إحكامًا واستقرارًا، ويتناقص حجم المسام، وتزداد قوة المادة الغروانية، وتتحسن مقاومة درجات الحرارة. ومع ذلك، إذا كان تركيز جزيئات السيليكا النانوية- مرتفعًا للغاية، فقد تخضع جزيئات السيليكا للارتباط المتبادل المفرط - أو التجميع الذاتي-، مما قد يضعف قوة الهلام في نظام جل البوليمر أو حتى يمنع تكوين الهلام. بالإضافة إلى ذلك، يقل وقت التبلور مع زيادة تركيز السيليكا النانوية-، مما يؤدي إلى مسارات تدفق بوليمر أقصر، وتغطية أصغر، وانخفاض كفاءة التوصيل بشكل ملحوظ. فاضل وآخرون. أنشأنا نظام ضبط توصيل هلام السيليكا HPAM/Cr³⁺ nano- باستخدام HPAM، وأسيتات الكروم، وجزيئات السيليكا النانوية-. في هذا النظام، انخفض زمن التبلور مع زيادة درجة الحرارة وتركيز جسيمات السيليكا النانوية-. عندما كانت نسبة كتلة السيليكا النانوية- 3%، كان وقت التبلور 9 ساعات وكانت قوة المادة الغروانية عند الدرجة H، ولكن بعد 25 ساعة، انخفضت قوة المادة الغروانية من الدرجة H إلى الدرجة G. لذلك، عند استخدام السيليكا النانوية - كعامل تثبيت لدرجة الحرارة- في أنظمة جل البوليمر، يجب إضافته بكميات مناسبة.
3 أنظمة جل بوليمر مترابطة بطيئة-
3.1 أنظمة جل البوليمر المرتبطة-المعتمدة على الكروم المعدني-والبطيئة-
تعد الروابط المتشابكة القائمة على معدن الكروم-واحدة من أكثر الروابط المتشابكة استخدامًا في الجل-. من بينها، معدل التفاعل المتشابك بين Cr³ crosslinkers وHPAM مرتفع ويصعب التحكم فيه. لمعالجة القضايا المذكورة أعلاه، اقترح الباحثون في الداخل والخارج حلين رئيسيين.
3.1.1 استخدام نظام الأكسدة والاختزال
يعتبر Cr⁶ خاملًا في تفاعلات الارتباط المتقاطع مع HPAM. عن طريق إضافة عامل اختزال، يتم تقليل Cr⁶ إلى Cr³، وعن طريق ضبط كمية عامل الاختزال، يمكن التحكم في وقت التبلور. حاليًا، ثبت أن كبريتيت الصوديوم والثيوريا فعالان للغاية كعوامل اختزال. قام داي كايلي وآخرون ببناء نظام جل الكروم المترابط-ببطء باستخدام HPAM، وثنائي كرومات الصوديوم، وعامل الاختزال العضوي الثيوريا. نظرًا لأن الثيوريا لديه قدرة اختزال ضعيفة، فإن وقت التبلور يصل إلى 8-10 أيام. ضمن نطاق تركيز معين، مع انخفاض أجزاء الكتلة من الرابط المتقاطع والثيوريا، يتم تمديد فترة تكوين هلام الكروم، وتزداد القوة. يعمل الثيوريا الزائدة على تسريع اختزال Cr⁶ إلى Cr³، مما يؤدي إلى تسريع الارتباط المتبادل لـ HPAM في بنية الشبكة، وبالتالي تقليل وقت التبلور. يؤدي الارتباط المتقاطع الزائد- إلى الإفراط في الارتباط-المتقاطع-، مما يتسبب في جفاف وانكماش موضعي في النظام-المترابط، مما يؤدي إلى تعطيل استمرارية شبكة الهلام وتقليل القوة. قام ليو وينجينج وآخرون بتطوير نظام جل الارتباط المتقاطع ببطء-باستخدام HPAM، والرابط المتقاطع ثنائي كرومات البوتاسيوم، وعامل الاختزال كبريتيت الصوديوم، وعامل الاختزال الضعيف كبريتيد (HN). بعد إضافة HN، امتد وقت التبلور من 5 ساعات إلى 17 ساعة. يُظهر النظام مقاومة ممتازة لدرجة الحرارة والأملاح، وثباتًا حراريًا جيدًا، ومناسبًا لحجب الماء والتحكم في المظهر الجانبي في خزانات النفط التي يقل فيها التمعدن عن 50 جم/لتر ودرجات حرارة تتراوح بين 50-90 درجة.
3.1.2 مقدمة للعوامل المعقدة
يتم تقديم العوامل المخلبية للتنافس مع HPAM لتنسيق وتبادل أيونات الكروم من أجل التحكم في وقت التبلور. تُستخدم الأحماض العضوية ذات مجموعات الكربوكسيل والوزن الجزيئي المنخفض بشكل شائع كعوامل مخلبة، مثل حمض الأسيتيك وحمض البروبيونيك وحمض المالونيك وحمض اللاكتيك وحمض الساليسيليك. استخدم ألبونيو وبارتوسيك عوامل مخلبية مثل حمض الجليكوليك، وحمض الساليسيليك، وحمض المالونيك، وحمض الأسيتيك، ووجدوا أن حمض الجليكوليك، وحمض الساليسيليك، وحمض المالونيك لديهم قدرة أفضل على تأخير التبلور في نظام الهلام من حمض الأسيتيك، حيث يكون وقت التبلور أطول بـ 12-33 مرة من نظام حمض الأسيتيك. قام جاو زيونج وآخرون بتركيب-روابط متشابكة بطيئة باستخدام أيونات فلزات عالية التكافؤ وأحماض عضوية، مما أدى إلى تحقيق أوقات هلام قابلة للتعديل بين 1-15 يومًا.
3.2 نظام جل البوليمر المتشابك ببطء في جزيرة الأمير إدوارد
مقاومة درجة الحرارة لمعدن الكروم-المرتكز على التقاطع البطيء-أنظمة البوليمر الجيلاتية الرابطة لا تتجاوز 90 درجة. في درجات الحرارة العالية-وتكوينات التمعدن العالية-، يتم تقصير وقت التبلور أو قد لا يحدث الارتباط المتبادل، مما يؤدي إلى عدم قدرة نظام الهلام على اختراق عمق التكوين. يعتبر البولي إيثيلين أمين (يُشار إليه اختصارًا بـ PEI) بوليمر صديق للبيئة ومنخفض السمية-. يحتوي تركيبه الجزيئي على عدد كبير من مجموعات الأمين الأولية والثانوية والثالثية، والتي لها تفاعل كيميائي عالي للغاية، مما يجعله بوليمر عضوي كاتيوني بأعلى كثافة شحنة معروفة.
نظرًا لبنيته الجزيئية الخاصة، يستخدم بعض الباحثين PEI كعامل تشابك لـ HPAM ومشتقاته في التحكم في الملف الشخصي وتطبيقات إغلاق المياه-في آبار النفط. ترتبط PEI بمجموعات أميد HPAM من خلال تفاعلات الاستبدال المحبة للنواة، مما يشكل نظام جل للتحكم في الملف الشخصي يتم تطبيقه بشكل شائع في تكوينات درجات الحرارة المتوسطة - إلى المنخفضة - (40-80 درجة). قام جيا هو وآخرون بتحليل منهجي لآلية التبلور لنظام هلام PAM/PEI تحت ظروف درجات الحرارة المتوسطة - إلى المنخفضة - (40-60 درجة) وتأثيرها السدادي على المسامية الأساسية. يمكن التحكم في وقت التبلور بين 15 ساعة و9 أيام، وهو وقت أطول بكثير من أنظمة هلام الأيونات المعدنية التقليدية.
ومع ذلك، فإن عملية التشابك في جزيرة الأمير إدوارد مع PAM حساسة جدًا لدرجة الحرارة؛ كلما ارتفعت درجة الحرارة، كلما قصر وقت التشابك. في الوقت الحالي، تشتمل طرق تأخير التبلور في التكوينات ذات درجات الحرارة المرتفعة- بشكل أساسي على ضبط الرقم الهيدروجيني للنظام، وإدخال أيونات معدنية، ودمج مجموعات سلاسل جانبية كبيرة-.
3.2.1 ضبط الرقم الهيدروجيني لتأخير التجلم
Polyethyleneimine (PEI) molecules contain a large number of positively charged imine groups, making them inherently basic substances. Zou Zhou's research found that under acidic conditions, the presence of H+ leads to the protonation of the positively charged PEI molecules, preventing the PAM/PEI gel system from gelling. Qin Yi and colleagues discovered that the gelling time of the PAM/PEI gel system is 15 minutes at 130°C under weakly alkaline conditions (pH=9), whereas under neutral conditions, the gelling time can be delayed up to 30 minutes. Mohammed and others systematically analyzed the effect of pH on the gelling of the HPAM/PEI gel system at 70–90°C by establishing a mathematical model. The results showed that the gel system gels fastest and most stably at pH=10.5; in strongly alkaline environments (pH>(10.5)، كلما ارتفع الرقم الهيدروجيني، زاد وقت التبلور وانخفضت لزوجة نظام الهلام، وقد يفشل حتى في التبلور.
3.2.2 إدخال الأيونات المعدنية لإبطاء عملية التبلور
نظرًا لأن الأيونات المعدنية (Na، K، Ca²⁺، وما إلى ذلك) يمكنها حماية الشحنات الموجودة على جزيئات PEI، فيمكنها تقليل تفاعلها وتعمل كمثبطات في الارتباط المتشابك. تم استخدام الأملاح المعدنية مثل NaCl وNa₂CO₃ كمثبطات في الحقل. استخدم لي تشيانغ وآخرون السيتيل تريميثيلامونيوم - SiO₂ المعدل كعامل تقوية لبناء نظام جل نانو SiO₂/بولي أكريلاميد (HPAM)/بولي إيثيلين أمين (PEI). عندما زاد تركيز كلوريد الصوديوم من 0 ملجم/لتر إلى 1.0×10 ملجم/لتر، تأخر وقت التبلور من 3 ساعات إلى 5 أيام، لكن قوة الهلام انخفضت من الدرجة الأولى إلى الدرجة G.
3.2.3 تقديم مجموعات سلاسل جانبية كبيرة - لتأخير عملية التبلور
يمكن لمجموعات السلاسل الجانبية الكبيرة (مثل مجموعات السلفونات) أن تزيد من العائق الاستاتيكي لسلاسل البوليمر الجزيئية، والتي يمكن أن تعزز مقاومة البوليمر للملح ودرجة الحرارة وتأخير وقت التبلور. استخدم Lü Junxian وآخرون مادة الأكريلاميد و2-أكريلاميدو-2-حمض السلفونيك ميثيل بروبان كمونومرات، وهيدروكلوريد أزوديسوبوتيراميدين كبادئ، والبولي إيثيلين أمين وN,N'-ميثيلين بيساكريلاميد كوصلات متشابكة. من خلال الجمع بين بلمرة الجذور الحرة وتشابك البوليمرات، قاموا بتطوير عامل توصيل بوليمر متشابك مؤجل بدرجة حرارة عالية، PM-1، والذي يتميز بمزايا مثل قوة الجل العالية ووقت التبلور الذي يمكن التحكم فيه في درجات حرارة عالية. في نظام عامل التوصيل PM-1، يمكن أن يؤدي المحتوى المتزايد لمجموعات حمض السلفونيك إلى تحسين المقاومة الحرارية لنظام الجل وتأخير وقت التبلور.
على الرغم من أن جزيرة الأمير إدوارد لديها سمية منخفضة للغاية، إلا أن عملية تصنيعها تنتج كمية كبيرة من التلوث. تستخدم طريقة التوليف الشائعة حاليًا الإيثانولامين كمادة أولية، حيث يكون المنتج الوسيط هو الأزيريدين شديد السمية، وتولد عملية الإنتاج كمية كبيرة من مياه الصرف الصحي الحمضية والقلوية، مما يسبب أضرارًا بيئية كبيرة. قامت شركة BASF الألمانية بتطوير طريقة لتحضير جزيرة الأمير إدوارد من خلال التكثيف المتعدد للإيثانولامين أو جلايكول الإيثيلين مع الإيثيلينديامين، الذي لا ينتج الأزيريدين كوسيط. ومع ذلك، يتطلب هذا التفاعل محفزًا معدنيًا انتقاليًا، مما يزيد التكلفة بشكل كبير، ولا يمكن لهذه الطريقة التحكم في التركيب الجزيئي لجزيرة الأمير إدوارد، مما يؤدي إلى عدم اليقين وربما الفشل في الحصول على المنتج المستهدف.
4 نظام جل الختم القائم على -النغمة-الحيوية
أصبح استبدال المواد الكيميائية التقليدية في حقول النفط بمواد كيميائية صديقة للبيئة في حقول النفط أحد اتجاهات التطوير المستقبلي. الشيتوزان (CS) هو ثاني أكثر البوليمر الطبيعي وفرة، ويتم تحضيره عن طريق نزع الكيتين. وهو عبارة عن عديد السكاريد الخطي بالاسم الكيميائي P-(1,4)-2-amino-2-deoxy-D-glucose والصيغة الجزيئية (C₆HnNO₄)ₙ. من التركيب الجزيئي للشيتوزان، يمكن ملاحظة أن السلسلة الجزيئية للشيتوزان تحتوي على عدد كبير من مجموعات الهيدروكسيل والأمينية الأولية، والتي يمكن أن تخضع لتفاعلات مثل الألكلة والأسيلة. استخدم Zhao Shicheng وآخرون الزيت الأبيض رقم 7 كمرحلة زيت، والأكريلاميد (AM) وAMPS كمونومرات تفاعلية، وCS كعامل تشابك لتحضير كريات مجهرية CS/P(AM-AMPS) بطريقة المستحلب الدقيق العكسي، بمتوسط حجم جسيم يبلغ حوالي 100 نانومتر وتحمل درجة حرارة أعلى من 200 درجة . استخدم يانغ يانغ وآخرون CS، N، N'-methylenebisacrylamide (MBA)، وبولي أكريلاميد المتحلل جزئيًا (HPAM) كمواد خام لتحضير عامل توصيل هلام الشيتوزان العضوي المتشابك. في ظل ظروف درجة حرارة 120 درجة وتمعدن 30.000 ملغم / لتر، كان وقت التبلور 16 ساعة وكانت قوة الهلام 170 باسكال. ضمن نطاق الأس الهيدروجيني من 3.2 إلى 5.6، مع انخفاض الأس الهيدروجيني، تباطأ تفاعل الارتباط المتشابك، ولكن انخفضت قوة الهلام.
أصبح الشيتوزان محورًا للبحث في مختلف المجالات بسبب تركيبه الجزيئي الفريد. ومع ذلك، فإن الكيتين مادة يصعب للغاية إذابتها، وتنتج عملية نزع الكيتين كمية كبيرة من مياه الصرف القلوية، لذلك هناك حاجة إلى مزيد من التحسينات في العملية لتقليل التلوث.
5 الاستنتاج
يوجد حاليًا ما يقرب من مائة نوع من عوامل الحجب في السوق، لكن القليل منها مناسب لتكوينات التمعدن ذات درجات الحرارة العالية-والعالية-. يمكن لعوامل حجب هلام البوليمر التحكم في وقت التبلور وقوة الهلام بينما تكون تكلفتها منخفضة نسبيًا، ولديها إمكانية التطوير في -درجات الحرارة العالية، وتكوينات التمعدن العالية-.
يعمل نظام جل بولي أكريلاميد المعدل على تحسين مقاومته لدرجة الحرارة والأملاح عن طريق إدخال مجموعات صلبة ذات سلسلة جانبية كبيرة - كارهة للماء، وبالتالي تلبية متطلبات درجات الحرارة العالية - وتكوينات التمعدن العالية -.
يمكن أن يؤدي إدخال جزيئات السيليكا-النانوية إلى تحسين درجة الحرارة ومقاومة الملح لأنظمة هلام البوليمر. ومع ذلك، عندما يكون تركيز جزيئات السيليكا النانوية- عاليًا جدًا، فإنها تميل إلى التجمع، مما يؤدي إلى تقصير وقت التبلور وضعف قوة الهلام.
تعتبر الروابط المتشابكة التقليدية القائمة على الفينول- الفورمالديهايد والكروم- سامة، في حين أن الروابط المتشابكة عالية الوزن -من البولي إيثيلين أمين -الجزيئية لها سمية منخفضة جدًا وتظهر تشابكًا متأخرًا، مما يجعلها واعدة للاستخدام في التكوينات-ذات درجات الحرارة العالية والملوحة العالية-. ومع ذلك، فإن عملية إنتاجها معقدة، حيث يعتبر الإيثيلينيمين وسيطًا شديد السمية، ويتم توليد كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي أثناء الإنتاج. ولذلك، مطلوب مزيد من التحسين لعملية التوليف.
أصبح استبدال المواد الكيميائية التقليدية في حقول النفط بمواد كيميائية صديقة للبيئة في حقول النفط أحد اتجاهات التنمية المستقبلية. الشيتوزان هو ثاني أكبر مادة بوليمر طبيعية ويحتوي على عدد كبير من مجموعات الهيدروكسيل والأمينية الأولية، والتي يمكن أن تخضع لتفاعلات مثل الألكلة والأسيلة، مما يجعلها بديلاً محتملاً للعوامل المتشابكة التقليدية. ومع ذلك، فإن عملية نزع الكيتين تولد كمية كبيرة من مياه الصرف القلوية، لذلك هناك حاجة إلى مزيد من التحسينات في العملية للحد من التلوث.
