耐高温海水基压裂液稠化剂性能评价

发布时间：2021-07-09 01:19

　　为满足耐温180℃海水基压裂液的需求,以丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、N-乙烯基吡咯烷酮、顺丁烯二酸单十二烷基酯钠盐、N-十六烷基丙烯酰胺为原料,以亚硫酸氢钠-过硫酸铵为引发剂,制得缔合型聚合物稠化剂SWF-T180,评价了SWF-T180的增黏、抗盐、溶胀、耐温性能及其配制海水基压裂液的性能。研究结果表明,稠化剂SWF-T180增黏效果显著,加量超过0.6%时溶液黏度快速增加;SWF-T180具有良好的抗盐抗钙镁能力和速溶性能,在海水中溶胀8 min后的溶液黏度达到最终黏度的84.3%,耐温达180℃;由1%SWF-T180和0.6%交联剂配制的海水基压裂液在180℃下剪切90 min的黏度为60数70 mPa·s,具有良好的剪切恢复性能,满足海上180℃储层压裂施工的要求。图9表1参18 

【文章来源】：油田化学. 2020,37(01)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

海水基压裂液黏度随剪切时间和温度的变化曲线

压裂液在高速通过管柱和射孔炮眼时，高速的剪切作用容易破坏压裂液的结构，导致大幅度的黏度损失和携砂性能的降低。高温海水基压裂液的交联作用是可逆的，在高速下通过管柱和射孔炮眼进入底层后，剪切作用减弱，压裂液黏度恢复，保证了其在地层中良好的携砂能力。3 结论

稠化剂SWF-T180的红外光谱图如图1所示。图中2923.42 cm-1和2854.04 cm-1为伸缩振动的聚合物主链中甲基（—CH3）和亚甲基（—CH2—）特征吸收峰，3000~3100 cm-1之间没有特征吸收峰，说明烯烃完全反应，形成高分子聚合物。在3328.76 cm-1和3180.87 cm-1处为形成氢键的伯酰胺中氨基（—NH2）的特征吸收峰，在1608.82 cm-1和1556.54 cm-1处为弯曲振动的伯酰胺中氨基（—NH2）的特征吸收峰，在1402.29 cm-1处为伯酰胺中碳氮键（C—N）的特征吸收峰，说明聚合物分子链上酰胺基团的存在。在1651.89 cm-1处为伸缩振动的羰基（C=O）的特征吸收峰，1185.48 cm-1和1116.73 cm-1处为仲酰胺中碳氮键（C—N）的特征吸收峰，在1314.93 cm-1处为羧酸基（—COO-）的特征吸收峰，1040.37 cm-1处为磺酸基（—SO32-）的特征吸收峰，说明丙烯酸、顺丁烯二酸单十二烷基酯钠盐、AMPS和N-十六烷基丙烯酰胺接枝到聚合物分子链上。由于NVP的用量偏少以及受羧基中羰基的影响，在图谱中并未明显出现酮基的特征吸收峰。通过乌式黏度计测得稠化剂SWF-T180的特性黏数[η]=7.478 dL/g，根据公式M-=（[η]/0.000373)1.515计算得到稠化剂的黏均分子量为3.29×106。红外光谱分析和分子量测定结果表明各功能单体接枝到聚合物稠化剂SWF-T180分子链上。SWF-T180的分子结构式见图2。

【参考文献】：
期刊论文
[1]疏水缔合聚合物临界缔合浓度研究[J]. 孙尚如,朱怀江,罗健辉,唐金星,孔柏岭,杨静波.  油田化学. 2004(02)



本文编号：3272715