海水基耐溫聚丙烯酰胺壓裂液的制備及性能研究.pdf

1、為了滿足海上高溫壓裂需求，本文以氧氯化鋯、乙酸鋯為主體，三乙醇胺、乳酸、丙三醇為配體，合成了兩種有機(jī)鋯高溫交聯(lián)劑，以三氯化鋁和乙酸為原料合成了乙酸鋁中低溫交聯(lián)劑，并合成了與之相匹配的聚丙烯酰胺稠化劑，可用海水直接配制在室溫下迅速形成可挑掛的凍膠。在此基礎(chǔ)上研究了稠化劑結(jié)構(gòu)(水解度、分子量、AMPS含量)、稠化劑與交聯(lián)劑配比及礦化度對(duì)交聯(lián)能力、交聯(lián)速率和耐溫性的影響規(guī)律，得到以下結(jié)論：
　　（1）對(duì)三乙醇胺合鋯交聯(lián)體系的配方進(jìn)行了優(yōu)

2、化，確定了合適的配體比例，當(dāng)稠化劑和交聯(lián)劑的用量分別為0.6％和0.3%時(shí)，形成的凍膠在120℃，170 s-1下剪切120 min保留粘度在130 mPa·s以上，滿足120℃條件下的應(yīng)用要求。
　?。?）對(duì)乙酸鋁交聯(lián)體系的研究表明：固定稠化劑用量為0.6%，隨著交聯(lián)劑加量由0.5%增加至1.0%，凍膠的初始粘度和剪切保留粘度呈先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)交聯(lián)劑加量為0.8%時(shí)凍膠的耐溫耐剪切性能最好，在90℃，170 s-1條件下剪

3、切90 min，保持粘度為105 mPa·s。
　?。?）對(duì)乳酸鋯交聯(lián)體系的研究表明：當(dāng)稠化劑中羧酸基團(tuán)與交聯(lián)劑中的鋯離子數(shù)目為1:1時(shí)，即n(－COOH)/ n(Zr+4)=1，體系的耐溫耐剪切性能最好，交聯(lián)劑過多或過少都會(huì)使初始粘度和耐溫耐剪切性能下降。二價(jià)陽離子(Ca+2)含量對(duì)該交聯(lián)過程有顯著的影響，在低陽離子含量或只存在一價(jià)陽離子時(shí)，難以迅速形成可挑掛的交聯(lián)，交聯(lián)速率和凝膠強(qiáng)度隨二價(jià)陽離子 Ca+2含量的增大而增大。隨稠

4、化劑中 AMPS含量增高，壓裂液在室溫下的交聯(lián)速率與凝膠強(qiáng)度有所降低，但壓裂液體系的耐溫耐剪切性能增強(qiáng)。不含AMPS樣品和AMPS含量為20%樣品形成的凍膠在120℃，170 s-1下剪切120 min，保留粘度分別為90 mPa·s和130 mPa·s，均能滿足施工要求，AMPS含量為40%的樣品在150℃下剪切120 min粘度保持在150 mPa·s以上，表現(xiàn)出了很好的耐溫耐剪切性能。
　　對(duì)乳酸鋯配套稠化劑 PSAMD40