耐高温粘弹性表面活性剂压裂液体系及流变学研究

发布时间：2019-01-01 15:23

【摘要】：为开发耐高温粘弹性表面活性剂压裂液,本文研制了一种新型耐高温粘弹性表面活性剂压裂液稠化剂——长碳链烷基酰胺氧化胺(LQ-FJ),并考察了相关影响因素。研究了相应的耐高温粘弹性表面活性剂压裂液体系性能及LQ-FJ体系胶束聚集微观形貌；研究了由长碳链烷基酰胺氧化胺形成的粘弹性流体的流变特性,并进一步获得了一种由低浓度长碳链烷基酰胺氧化胺1%LQ-FJ与疏水两性纤维素FAG-500形成的复合压裂液体系；研究了其它5种表面活性剂形成的粘弹性表面活性剂压裂液体系性能；主要获得以下结论：1)以长碳链叔胺(油酸酰胺丙基二甲基叔胺、芥酸酰胺丙基二甲基叔胺)、双氧水为主要原料,采用“一釜法”合成了长碳链烷基酰胺氧化胺。明确了叔胺摩尔比、混合叔胺与双氧水摩尔比、溶剂种类、反应温度、反应时间、pH等因素对其粘弹性表面活性剂压裂液性能的影响,获得了长碳链烷基酰胺氧化胺最优合成工艺条件。2)长碳链烷基酰胺氧化胺溶于水可自增稠为粘弹性表面活性剂压裂液,无需外加盐或添加剂。通过SEM和TEM等手段证明了LQ-FJ粘弹性流体具有网状结构。获得了耐温达110℃的粘弹性表面活性剂压裂液配方2%LQ-FJ,体系保留粘度为55.64mPa·s。3)流变特性研究表明,由LQ-FJ形成的粘弹性流体具有明显的粘弹性、滞后环及剪切变稀特性；耐高温粘弹性表面活性剂压裂液2%LQ-FJ具有“热增稠”和“热解离”过程；非线性共转Jeffreys模型可描述LQ-FJ粘弹性流体流动曲线。4)低浓度表面活性剂溶液1%LQ-FJ与FAG-500之间具有明显的协同增粘作用,复合压裂液1%LQ-FJ+0.2%FAG-500耐温可达80℃,体系保留粘度为47.5mPa·s。5)通过研究其它5种粘弹性表面活性剂压裂液性能,获得了另外2种耐温达100℃以上的粘弹性表面活性剂压裂液体系,分别是2%芥酸酰胺丙基二甲基甜菜碱、2%长碳链氧化胺+3%水杨酸钠。
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【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE357.12

【参考文献】

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本文编号：2397743