海水基压裂液用螯合剂的研制及性能评价

发布时间：2021-08-22 00:46

　　海水矿化度和钙镁离子含量高,配液时会对压裂液溶胀、交联、破胶等造成影响。为降低海水对压裂液的影响,以甲醛、亚磷酸、多乙烯多胺为原料制备有机膦酸类螯合剂SW-CA,研究了影响其螯合效果的因素,通过扫描电镜观察晶体形态、分析其作用机理,评价了其对压裂液交联性能和破胶的影响。结果表明,螯合剂SW-CA对Ca²⁺、Mg²⁺的螯合值分别为276、218 mg/g,螯合效果随SW-CA用量增大而增大,随矿化度、温度、pH值增大而减小。加入螯合剂后,沉淀晶体颗粒变得疏松分散,作用机理主要为螯合作用和晶格畸变作用。在海水中加入1%SW-CA可改善基液的交联性能,提高基液的黏度和耐温耐剪切性。加入1%SW-CA压裂液的破胶时间可控,破胶性能良好,残渣含量为113 mg/L。将陶粒在加入螯合剂的压裂液破胶液中浸泡4 h后,陶粒表面只有少量胍胶残渣吸附,避免了无机盐的沉淀析出,降低了对支撑剂导流能力的影响。螯合剂SW-CA与压裂液的配伍性良好,满足现场施工要求。图13表1参19 

【文章来源】：油田化学. 2020,37(03)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

螯合剂SW-CA的红外光谱图

在高钙镁矿化水中加入不同浓度的SW-CA后，调节体系p H值至10,SW-CA加量对体系浊度的影响见图2。不加SW-CA时溶液的浊度为287 NTU，随着SW-CA的加入溶液浊度迅速下降，并趋于平缓。随着螯合剂的加入，溶液中的钙镁离子被螯合，游离的钙镁离子减少，生成的沉淀减少，导致溶液浊度降低。当SW-CA加量超过1%后，体系浊度变化不大，因此实际使用中螯合剂SW-CA适宜的加量约为1%。2.2.2 矿化度对螯合效果的影响

在p H=10的高钙镁矿化水中加入1%SW-CA，用KCl调节溶液矿化度，体系浊度的变化见图3。随着矿化度的升高，体系浊度增加。这是由于螯合剂在水中能离解出膦酸基，从而与Ca2+、Mg2+螯合形成大分子螯合物。矿化度越高，溶液中大量的离子会影响螯合剂的电离，从而影响与Ca2+、Mg2+的螯合，导致浊度增大。但矿化度从10 g/L增至100 g/L时，体系的浊度上升幅度并不大，可见螯合剂SW-CA具有一定的耐盐性，可在较高矿化度下使用。2.2.3 温度对螯合效果的影响

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硕士论文
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本文编号：3356660